fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqe (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/blkdev.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81
  82 #define CREATE_TRACE_POINTS
  83 #include <trace/events/io_uring.h>
  84
  85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  86
  87 #include "internal.h"
  88 #include "io-wq.h"
  89
  90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  92
  93 /*
  94  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  95  */
  96 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  97 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  98 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
  99 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 100 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 101                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 102
 103 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
 104
 105 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 106                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 107                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 108
 109 struct io_uring {
 110         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 111         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 112 };
 113
 114 /*
 115  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 116  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 117  *
 118  * The offsets to the member fields are published through struct
 119  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 120  */
 121 struct io_rings {
 122         /*
 123          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 124          * masked to get valid indices.
 125          *
 126          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 127          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 128          * cq ring.
 129          */
 130         struct io_uring         sq, cq;
 131         /*
 132          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 133          * ring_entries - 1)
 134          */
 135         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 136         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 137         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 138         /*
 139          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 140          * invalid index stored in array
 141          *
 142          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 143          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 144          * cached value).
 145          *
 146          * After a new SQ head value was read by the application this
 147          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 148          * the new SQ head (and possibly more).
 149          */
 150         u32                     sq_dropped;
 151         /*
 152          * Runtime SQ flags
 153          *
 154          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 155          * application.
 156          *
 157          * The application needs a full memory barrier before checking
 158          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 159          */
 160         u32                     sq_flags;
 161         /*
 162          * Runtime CQ flags
 163          *
 164          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 165          * kernel.
 166          */
 167         u32                     cq_flags;
 168         /*
 169          * Number of completion events lost because the queue was full;
 170          * this should be avoided by the application by making sure
 171          * there are not more requests pending than there is space in
 172          * the completion queue.
 173          *
 174          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 175          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 176          * cached value).
 177          *
 178          * As completion events come in out of order this counter is not
 179          * ordered with any other data.
 180          */
 181         u32                     cq_overflow;
 182         /*
 183          * Ring buffer of completion events.
 184          *
 185          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 186          * produced, so the application is allowed to modify pending
 187          * entries.
 188          */
 189         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 190 };
 191
 192 enum io_uring_cmd_flags {
 193         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 194         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 195 };
 196
 197 struct io_mapped_ubuf {
 198         u64             ubuf;
 199         u64             ubuf_end;
 200         unsigned int    nr_bvecs;
 201         unsigned long   acct_pages;
 202         struct bio_vec  bvec[];
 203 };
 204
 205 struct io_ring_ctx;
 206
 207 struct io_overflow_cqe {
 208         struct io_uring_cqe cqe;
 209         struct list_head list;
 210 };
 211
 212 struct io_fixed_file {
 213         /* file * with additional FFS_* flags */
 214         unsigned long file_ptr;
 215 };
 216
 217 struct io_rsrc_put {
 218         struct list_head list;
 219         u64 tag;
 220         union {
 221                 void *rsrc;
 222                 struct file *file;
 223                 struct io_mapped_ubuf *buf;
 224         };
 225 };
 226
 227 struct io_file_table {
 228         /* two level table */
 229         struct io_fixed_file **files;
 230 };
 231
 232 struct io_rsrc_node {
 233         struct percpu_ref               refs;
 234         struct list_head                node;
 235         struct list_head                rsrc_list;
 236         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
 237         struct llist_node               llist;
 238         bool                            done;
 239 };
 240
 241 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
 242
 243 struct io_rsrc_data {
 244         struct io_ring_ctx              *ctx;
 245
 246         u64                             *tags;
 247         rsrc_put_fn                     *do_put;
 248         atomic_t                        refs;
 249         struct completion               done;
 250         bool                            quiesce;
 251 };
 252
 253 struct io_buffer {
 254         struct list_head list;
 255         __u64 addr;
 256         __u32 len;
 257         __u16 bid;
 258 };
 259
 260 struct io_restriction {
 261         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 262         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 263         u8 sqe_flags_allowed;
 264         u8 sqe_flags_required;
 265         bool registered;
 266 };
 267
 268 enum {
 269         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 270         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 271 };
 272
 273 struct io_sq_data {
 274         refcount_t              refs;
 275         atomic_t                park_pending;
 276         struct mutex            lock;
 277
 278         /* ctx's that are using this sqd */
 279         struct list_head        ctx_list;
 280
 281         struct task_struct      *thread;
 282         struct wait_queue_head  wait;
 283
 284         unsigned                sq_thread_idle;
 285         int                     sq_cpu;
 286         pid_t                   task_pid;
 287         pid_t                   task_tgid;
 288
 289         unsigned long           state;
 290         struct completion       exited;
 291 };
 292
 293 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 294 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 295 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 296 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 297
 298 struct io_comp_state {
 299         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 300         unsigned int            nr;
 301         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 302         struct list_head        free_list;
 303 };
 304
 305 struct io_submit_link {
 306         struct io_kiocb         *head;
 307         struct io_kiocb         *last;
 308 };
 309
 310 struct io_submit_state {
 311         struct blk_plug         plug;
 312         struct io_submit_link   link;
 313
 314         /*
 315          * io_kiocb alloc cache
 316          */
 317         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 318         unsigned int            free_reqs;
 319
 320         bool                    plug_started;
 321
 322         /*
 323          * Batch completion logic
 324          */
 325         struct io_comp_state    comp;
 326
 327         /*
 328          * File reference cache
 329          */
 330         struct file             *file;
 331         unsigned int            fd;
 332         unsigned int            file_refs;
 333         unsigned int            ios_left;
 334 };
 335
 336 struct io_ring_ctx {
 337         struct {
 338                 struct percpu_ref       refs;
 339         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 340
 341         struct {
 342                 unsigned int            flags;
 343                 unsigned int            compat: 1;
 344                 unsigned int            drain_next: 1;
 345                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 346                 unsigned int            restricted: 1;
 347
 348                 /*
 349                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 350                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 351                  *
 352                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 353                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 354                  * the queue when needed.
 355                  *
 356                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 357                  * array.
 358                  */
 359                 u32                     *sq_array;
 360                 unsigned                cached_sq_head;
 361                 unsigned                sq_entries;
 362                 unsigned                sq_thread_idle;
 363                 unsigned                cached_sq_dropped;
 364                 unsigned long           sq_check_overflow;
 365
 366                 struct list_head        defer_list;
 367                 struct list_head        timeout_list;
 368                 struct list_head        cq_overflow_list;
 369
 370                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 371         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 372
 373         struct {
 374                 struct mutex            uring_lock;
 375                 wait_queue_head_t       wait;
 376         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 377
 378         struct io_submit_state          submit_state;
 379         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 380         struct list_head        locked_free_list;
 381         unsigned int            locked_free_nr;
 382
 383         struct io_rings *rings;
 384
 385         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 386         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 387
 388         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 389         struct list_head        sqd_list;
 390
 391         /*
 392          * Fixed resources fast path, should be accessed only under uring_lock,
 393          * and updated through io_uring_register(2)
 394          */
 395         struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
 396
 397         struct io_file_table    file_table;
 398         unsigned                nr_user_files;
 399         unsigned                nr_user_bufs;
 400         struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
 401
 402         struct xarray           io_buffers;
 403         struct xarray           personalities;
 404         u32                     pers_next;
 405
 406         struct {
 407                 unsigned                cached_cq_tail;
 408                 unsigned                cq_entries;
 409                 atomic_t                cq_timeouts;
 410                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 411                 unsigned                cq_extra;
 412                 unsigned long           cq_check_overflow;
 413                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 414                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 415                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 416         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 417
 418         struct {
 419                 spinlock_t              completion_lock;
 420
 421                 /*
 422                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 423                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 424                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 425                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 426                  */
 427                 struct list_head        iopoll_list;
 428                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 429                 unsigned                cancel_hash_bits;
 430                 bool                    poll_multi_file;
 431         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 432
 433         struct io_restriction           restrictions;
 434
 435         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
 436         struct {
 437                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
 438                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
 439                 struct io_rsrc_data             *file_data;
 440                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
 441
 442                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
 443                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
 444                 struct list_head                rsrc_ref_list;
 445                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 446         };
 447
 448         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 449         struct {
 450                 #if defined(CONFIG_UNIX)
 451                         struct socket           *ring_sock;
 452                 #endif
 453                 /* hashed buffered write serialization */
 454                 struct io_wq_hash               *hash_map;
 455
 456                 /* Only used for accounting purposes */
 457                 struct user_struct              *user;
 458                 struct mm_struct                *mm_account;
 459
 460                 /* ctx exit and cancelation */
 461                 struct callback_head            *exit_task_work;
 462                 struct work_struct              exit_work;
 463                 struct list_head                tctx_list;
 464                 struct completion               ref_comp;
 465         };
 466 };
 467
 468 struct io_uring_task {
 469         /* submission side */
 470         struct xarray           xa;
 471         struct wait_queue_head  wait;
 472         const struct io_ring_ctx *last;
 473         struct io_wq            *io_wq;
 474         struct percpu_counter   inflight;
 475         atomic_t                inflight_tracked;
 476         atomic_t                in_idle;
 477
 478         spinlock_t              task_lock;
 479         struct io_wq_work_list  task_list;
 480         unsigned long           task_state;
 481         struct callback_head    task_work;
 482 };
 483
 484 /*
 485  * First field must be the file pointer in all the
 486  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 487  */
 488 struct io_poll_iocb {
 489         struct file                     *file;
 490         struct wait_queue_head          *head;
 491         __poll_t                        events;
 492         bool                            done;
 493         bool                            canceled;
 494         struct wait_queue_entry         wait;
 495 };
 496
 497 struct io_poll_update {
 498         struct file                     *file;
 499         u64                             old_user_data;
 500         u64                             new_user_data;
 501         __poll_t                        events;
 502         bool                            update_events;
 503         bool                            update_user_data;
 504 };
 505
 506 struct io_close {
 507         struct file                     *file;
 508         int                             fd;
 509 };
 510
 511 struct io_timeout_data {
 512         struct io_kiocb                 *req;
 513         struct hrtimer                  timer;
 514         struct timespec64               ts;
 515         enum hrtimer_mode               mode;
 516 };
 517
 518 struct io_accept {
 519         struct file                     *file;
 520         struct sockaddr __user          *addr;
 521         int __user                      *addr_len;
 522         int                             flags;
 523         unsigned long                   nofile;
 524 };
 525
 526 struct io_sync {
 527         struct file                     *file;
 528         loff_t                          len;
 529         loff_t                          off;
 530         int                             flags;
 531         int                             mode;
 532 };
 533
 534 struct io_cancel {
 535         struct file                     *file;
 536         u64                             addr;
 537 };
 538
 539 struct io_timeout {
 540         struct file                     *file;
 541         u32                             off;
 542         u32                             target_seq;
 543         struct list_head                list;
 544         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 545         struct io_kiocb                 *head;
 546 };
 547
 548 struct io_timeout_rem {
 549         struct file                     *file;
 550         u64                             addr;
 551
 552         /* timeout update */
 553         struct timespec64               ts;
 554         u32                             flags;
 555 };
 556
 557 struct io_rw {
 558         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 559         struct kiocb                    kiocb;
 560         u64                             addr;
 561         u64                             len;
 562 };
 563
 564 struct io_connect {
 565         struct file                     *file;
 566         struct sockaddr __user          *addr;
 567         int                             addr_len;
 568 };
 569
 570 struct io_sr_msg {
 571         struct file                     *file;
 572         union {
 573                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
 574                 struct user_msghdr __user       *umsg;
 575                 void __user                     *buf;
 576         };
 577         int                             msg_flags;
 578         int                             bgid;
 579         size_t                          len;
 580         struct io_buffer                *kbuf;
 581 };
 582
 583 struct io_open {
 584         struct file                     *file;
 585         int                             dfd;
 586         struct filename                 *filename;
 587         struct open_how                 how;
 588         unsigned long                   nofile;
 589 };
 590
 591 struct io_rsrc_update {
 592         struct file                     *file;
 593         u64                             arg;
 594         u32                             nr_args;
 595         u32                             offset;
 596 };
 597
 598 struct io_fadvise {
 599         struct file                     *file;
 600         u64                             offset;
 601         u32                             len;
 602         u32                             advice;
 603 };
 604
 605 struct io_madvise {
 606         struct file                     *file;
 607         u64                             addr;
 608         u32                             len;
 609         u32                             advice;
 610 };
 611
 612 struct io_epoll {
 613         struct file                     *file;
 614         int                             epfd;
 615         int                             op;
 616         int                             fd;
 617         struct epoll_event              event;
 618 };
 619
 620 struct io_splice {
 621         struct file                     *file_out;
 622         struct file                     *file_in;
 623         loff_t                          off_out;
 624         loff_t                          off_in;
 625         u64                             len;
 626         unsigned int                    flags;
 627 };
 628
 629 struct io_provide_buf {
 630         struct file                     *file;
 631         __u64                           addr;
 632         __u32                           len;
 633         __u32                           bgid;
 634         __u16                           nbufs;
 635         __u16                           bid;
 636 };
 637
 638 struct io_statx {
 639         struct file                     *file;
 640         int                             dfd;
 641         unsigned int                    mask;
 642         unsigned int                    flags;
 643         const char __user               *filename;
 644         struct statx __user             *buffer;
 645 };
 646
 647 struct io_shutdown {
 648         struct file                     *file;
 649         int                             how;
 650 };
 651
 652 struct io_rename {
 653         struct file                     *file;
 654         int                             old_dfd;
 655         int                             new_dfd;
 656         struct filename                 *oldpath;
 657         struct filename                 *newpath;
 658         int                             flags;
 659 };
 660
 661 struct io_unlink {
 662         struct file                     *file;
 663         int                             dfd;
 664         int                             flags;
 665         struct filename                 *filename;
 666 };
 667
 668 struct io_completion {
 669         struct file                     *file;
 670         struct list_head                list;
 671         u32                             cflags;
 672 };
 673
 674 struct io_async_connect {
 675         struct sockaddr_storage         address;
 676 };
 677
 678 struct io_async_msghdr {
 679         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 680         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 681         struct iovec                    *free_iov;
 682         struct sockaddr __user          *uaddr;
 683         struct msghdr                   msg;
 684         struct sockaddr_storage         addr;
 685 };
 686
 687 struct io_async_rw {
 688         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 689         const struct iovec              *free_iovec;
 690         struct iov_iter                 iter;
 691         size_t                          bytes_done;
 692         struct wait_page_queue          wpq;
 693 };
 694
 695 enum {
 696         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 697         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 698         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 699         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 700         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 701         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 702
 703         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
 704         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
 705         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 706         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 707         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 708         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 709         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 710         REQ_F_POLLED_BIT,
 711         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 712         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 713         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 714         REQ_F_REISSUE_BIT,
 715         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
 716         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 717         REQ_F_ASYNC_READ_BIT,
 718         REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT,
 719         REQ_F_ISREG_BIT,
 720
 721         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 722         __REQ_F_LAST_BIT,
 723 };
 724
 725 enum {
 726         /* ctx owns file */
 727         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 728         /* drain existing IO first */
 729         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 730         /* linked sqes */
 731         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 732         /* doesn't sever on completion < 0 */
 733         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 734         /* IOSQE_ASYNC */
 735         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 736         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 737         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 738
 739         /* fail rest of links */
 740         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
 741         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 742         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 743         /* read/write uses file position */
 744         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 745         /* must not punt to workers */
 746         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 747         /* has or had linked timeout */
 748         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 749         /* needs cleanup */
 750         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 751         /* already went through poll handler */
 752         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 753         /* buffer already selected */
 754         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 755         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 756         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 757         /* completion is deferred through io_comp_state */
 758         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 759         /* caller should reissue async */
 760         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 761         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
 762         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
 763         /* supports async reads */
 764         REQ_F_ASYNC_READ        = BIT(REQ_F_ASYNC_READ_BIT),
 765         /* supports async writes */
 766         REQ_F_ASYNC_WRITE       = BIT(REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT),
 767         /* regular file */
 768         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 769 };
 770
 771 struct async_poll {
 772         struct io_poll_iocb     poll;
 773         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 774 };
 775
 776 struct io_task_work {
 777         struct io_wq_work_node  node;
 778         task_work_func_t        func;
 779 };
 780
 781 enum {
 782         IORING_RSRC_FILE                = 0,
 783         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
 784 };
 785
 786 /*
 787  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 788  * as the first entry in their struct definition. So you can
 789  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 790  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 791  */
 792 struct io_kiocb {
 793         union {
 794                 struct file             *file;
 795                 struct io_rw            rw;
 796                 struct io_poll_iocb     poll;
 797                 struct io_poll_update   poll_update;
 798                 struct io_accept        accept;
 799                 struct io_sync          sync;
 800                 struct io_cancel        cancel;
 801                 struct io_timeout       timeout;
 802                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 803                 struct io_connect       connect;
 804                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 805                 struct io_open          open;
 806                 struct io_close         close;
 807                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 808                 struct io_fadvise       fadvise;
 809                 struct io_madvise       madvise;
 810                 struct io_epoll         epoll;
 811                 struct io_splice        splice;
 812                 struct io_provide_buf   pbuf;
 813                 struct io_statx         statx;
 814                 struct io_shutdown      shutdown;
 815                 struct io_rename        rename;
 816                 struct io_unlink        unlink;
 817                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 818                 struct io_completion    compl;
 819         };
 820
 821         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 822         void                            *async_data;
 823         u8                              opcode;
 824         /* polled IO has completed */
 825         u8                              iopoll_completed;
 826
 827         u16                             buf_index;
 828         u32                             result;
 829
 830         struct io_ring_ctx              *ctx;
 831         unsigned int                    flags;
 832         atomic_t                        refs;
 833         struct task_struct              *task;
 834         u64                             user_data;
 835
 836         struct io_kiocb                 *link;
 837         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 838
 839         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
 840         struct list_head                inflight_entry;
 841         union {
 842                 struct io_task_work     io_task_work;
 843                 struct callback_head    task_work;
 844         };
 845         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 846         struct hlist_node               hash_node;
 847         struct async_poll               *apoll;
 848         struct io_wq_work               work;
 849         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
 850         struct io_mapped_ubuf           *imu;
 851 };
 852
 853 struct io_tctx_node {
 854         struct list_head        ctx_node;
 855         struct task_struct      *task;
 856         struct io_ring_ctx      *ctx;
 857 };
 858
 859 struct io_defer_entry {
 860         struct list_head        list;
 861         struct io_kiocb         *req;
 862         u32                     seq;
 863 };
 864
 865 struct io_op_def {
 866         /* needs req->file assigned */
 867         unsigned                needs_file : 1;
 868         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 869         unsigned                hash_reg_file : 1;
 870         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 871         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 872         /* opcode is not supported by this kernel */
 873         unsigned                not_supported : 1;
 874         /* set if opcode supports polled "wait" */
 875         unsigned                pollin : 1;
 876         unsigned                pollout : 1;
 877         /* op supports buffer selection */
 878         unsigned                buffer_select : 1;
 879         /* do prep async if is going to be punted */
 880         unsigned                needs_async_setup : 1;
 881         /* should block plug */
 882         unsigned                plug : 1;
 883         /* size of async data needed, if any */
 884         unsigned short          async_size;
 885 };
 886
 887 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 888         [IORING_OP_NOP] = {},
 889         [IORING_OP_READV] = {
 890                 .needs_file             = 1,
 891                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 892                 .pollin                 = 1,
 893                 .buffer_select          = 1,
 894                 .needs_async_setup      = 1,
 895                 .plug                   = 1,
 896                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 897         },
 898         [IORING_OP_WRITEV] = {
 899                 .needs_file             = 1,
 900                 .hash_reg_file          = 1,
 901                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 902                 .pollout                = 1,
 903                 .needs_async_setup      = 1,
 904                 .plug                   = 1,
 905                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 906         },
 907         [IORING_OP_FSYNC] = {
 908                 .needs_file             = 1,
 909         },
 910         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 911                 .needs_file             = 1,
 912                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 913                 .pollin                 = 1,
 914                 .plug                   = 1,
 915                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 916         },
 917         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 918                 .needs_file             = 1,
 919                 .hash_reg_file          = 1,
 920                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 921                 .pollout                = 1,
 922                 .plug                   = 1,
 923                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 924         },
 925         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 926                 .needs_file             = 1,
 927                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 928         },
 929         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 930         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 931                 .needs_file             = 1,
 932         },
 933         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 934                 .needs_file             = 1,
 935                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 936                 .pollout                = 1,
 937                 .needs_async_setup      = 1,
 938                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 939         },
 940         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 941                 .needs_file             = 1,
 942                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 943                 .pollin                 = 1,
 944                 .buffer_select          = 1,
 945                 .needs_async_setup      = 1,
 946                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 947         },
 948         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 949                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 950         },
 951         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 952                 /* used by timeout updates' prep() */
 953         },
 954         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 955                 .needs_file             = 1,
 956                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 957                 .pollin                 = 1,
 958         },
 959         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 960         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 961                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 962         },
 963         [IORING_OP_CONNECT] = {
 964                 .needs_file             = 1,
 965                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 966                 .pollout                = 1,
 967                 .needs_async_setup      = 1,
 968                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 969         },
 970         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 971                 .needs_file             = 1,
 972         },
 973         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 974         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 975         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 976         [IORING_OP_STATX] = {},
 977         [IORING_OP_READ] = {
 978                 .needs_file             = 1,
 979                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 980                 .pollin                 = 1,
 981                 .buffer_select          = 1,
 982                 .plug                   = 1,
 983                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 984         },
 985         [IORING_OP_WRITE] = {
 986                 .needs_file             = 1,
 987                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 988                 .pollout                = 1,
 989                 .plug                   = 1,
 990                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 991         },
 992         [IORING_OP_FADVISE] = {
 993                 .needs_file             = 1,
 994         },
 995         [IORING_OP_MADVISE] = {},
 996         [IORING_OP_SEND] = {
 997                 .needs_file             = 1,
 998                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 999                 .pollout                = 1,
1000         },
1001         [IORING_OP_RECV] = {
1002                 .needs_file             = 1,
1003                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1004                 .pollin                 = 1,
1005                 .buffer_select          = 1,
1006         },
1007         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1008         },
1009         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1010                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1011         },
1012         [IORING_OP_SPLICE] = {
1013                 .needs_file             = 1,
1014                 .hash_reg_file          = 1,
1015                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1016         },
1017         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1018         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1019         [IORING_OP_TEE] = {
1020                 .needs_file             = 1,
1021                 .hash_reg_file          = 1,
1022                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1023         },
1024         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1025                 .needs_file             = 1,
1026         },
1027         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1028         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1029 };
1030
1031 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1032 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1033 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1034                                          struct task_struct *task,
1035                                          bool cancel_all);
1036 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_sq_data *sqd);
1037 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx);
1038
1039 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1040                                  long res, unsigned int cflags);
1041 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1042 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1043 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1044 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1045 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1046 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1047 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1048                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1049                                      unsigned nr_args);
1050 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1051 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1052                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1053 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1054 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1055
1056 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1057 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1058                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1059 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req);
1060 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1061
1062 static struct kmem_cache *req_cachep;
1063
1064 static const struct file_operations io_uring_fops;
1065
1066 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1067 {
1068 #if defined(CONFIG_UNIX)
1069         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1070                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1071
1072                 return ctx->ring_sock->sk;
1073         }
1074 #endif
1075         return NULL;
1076 }
1077 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1078
1079 #define io_for_each_link(pos, head) \
1080         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1081
1082 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1083 {
1084         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1085
1086         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1087                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1088                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1089         }
1090 }
1091
1092 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1093 {
1094         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1095
1096         /* already at zero, wait for ->release() */
1097         if (!got)
1098                 wait_for_completion(compl);
1099         percpu_ref_resurrect(ref);
1100         if (got)
1101                 percpu_ref_put(ref);
1102 }
1103
1104 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1105                           bool cancel_all)
1106 {
1107         struct io_kiocb *req;
1108
1109         if (task && head->task != task)
1110                 return false;
1111         if (cancel_all)
1112                 return true;
1113
1114         io_for_each_link(req, head) {
1115                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1116                         return true;
1117         }
1118         return false;
1119 }
1120
1121 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1122 {
1123         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1124 }
1125
1126 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1127 {
1128         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1129
1130         complete(&ctx->ref_comp);
1131 }
1132
1133 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1134 {
1135         return !req->timeout.off;
1136 }
1137
1138 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1139 {
1140         struct io_ring_ctx *ctx;
1141         int hash_bits;
1142
1143         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1144         if (!ctx)
1145                 return NULL;
1146
1147         /*
1148          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1149          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1150          */
1151         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1152         hash_bits -= 5;
1153         if (hash_bits <= 0)
1154                 hash_bits = 1;
1155         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1156         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1157                                         GFP_KERNEL);
1158         if (!ctx->cancel_hash)
1159                 goto err;
1160         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1161
1162         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1163         if (!ctx->dummy_ubuf)
1164                 goto err;
1165         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1166         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1167
1168         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1169                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1170                 goto err;
1171
1172         ctx->flags = p->flags;
1173         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1174         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1175         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1176         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1177         init_completion(&ctx->ref_comp);
1178         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1179         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1180         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1181         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1182         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1183         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1184         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1185         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1186         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1187         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1188         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1189         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1190         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1191         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1192         INIT_LIST_HEAD(&ctx->locked_free_list);
1193         return ctx;
1194 err:
1195         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1196         kfree(ctx->cancel_hash);
1197         kfree(ctx);
1198         return NULL;
1199 }
1200
1201 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1202 {
1203         struct io_rings *r = ctx->rings;
1204
1205         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1206         ctx->cq_extra--;
1207 }
1208
1209 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1210 {
1211         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1212                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1213
1214                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1215         }
1216
1217         return false;
1218 }
1219
1220 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1221 {
1222         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1223                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1224                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1225         }
1226 }
1227
1228 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1229 {
1230         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1231         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1232
1233         if (!req->work.creds)
1234                 req->work.creds = get_current_cred();
1235
1236         req->work.list.next = NULL;
1237         req->work.flags = 0;
1238         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1239                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1240
1241         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1242                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1243                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1244         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1245                 if (def->unbound_nonreg_file)
1246                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1247         }
1248
1249         switch (req->opcode) {
1250         case IORING_OP_SPLICE:
1251         case IORING_OP_TEE:
1252                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1253                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1254                 break;
1255         }
1256 }
1257
1258 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1259 {
1260         struct io_kiocb *cur;
1261
1262         io_for_each_link(cur, req)
1263                 io_prep_async_work(cur);
1264 }
1265
1266 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1267 {
1268         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1269         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1270         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1271
1272         BUG_ON(!tctx);
1273         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1274
1275         /* init ->work of the whole link before punting */
1276         io_prep_async_link(req);
1277         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1278                                         &req->work, req->flags);
1279         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1280         if (link)
1281                 io_queue_linked_timeout(link);
1282 }
1283
1284 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1285         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1286 {
1287         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1288
1289         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1290                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1291                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1292                 list_del_init(&req->timeout.list);
1293                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1294                 io_put_req_deferred(req, 1);
1295         }
1296 }
1297
1298 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1299 {
1300         do {
1301                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1302                                                 struct io_defer_entry, list);
1303
1304                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1305                         break;
1306                 list_del_init(&de->list);
1307                 io_req_task_queue(de->req);
1308                 kfree(de);
1309         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1310 }
1311
1312 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1313 {
1314         u32 seq;
1315
1316         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1317                 return;
1318
1319         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1320
1321         do {
1322                 u32 events_needed, events_got;
1323                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1324                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1325
1326                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1327                         break;
1328
1329                 /*
1330                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1331                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1332                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1333                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1334                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1335                  */
1336                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1337                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1338                 if (events_got < events_needed)
1339                         break;
1340
1341                 list_del_init(&req->timeout.list);
1342                 io_kill_timeout(req, 0);
1343         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1344
1345         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1346 }
1347
1348 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1349 {
1350         io_flush_timeouts(ctx);
1351
1352         /* order cqe stores with ring update */
1353         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1354
1355         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1356                 __io_queue_deferred(ctx);
1357 }
1358
1359 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1360 {
1361         struct io_rings *r = ctx->rings;
1362
1363         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1364 }
1365
1366 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1367 {
1368         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1369 }
1370
1371 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1372 {
1373         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1374         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1375
1376         /*
1377          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1378          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1379          * fill the cq entry
1380          */
1381         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1382                 return NULL;
1383
1384         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1385         return &rings->cqes[tail & mask];
1386 }
1387
1388 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1389 {
1390         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1391                 return false;
1392         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1393                 return false;
1394         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1395 }
1396
1397 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1398 {
1399         /* see waitqueue_active() comment */
1400         smp_mb();
1401
1402         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1403                 wake_up(&ctx->wait);
1404         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1405                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1406         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1407                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1408         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1409                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1410                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1411         }
1412 }
1413
1414 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1415 {
1416         /* see waitqueue_active() comment */
1417         smp_mb();
1418
1419         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1420                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1421                         wake_up(&ctx->wait);
1422         }
1423         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1424                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1425         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1426                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1427                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1428         }
1429 }
1430
1431 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1432 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1433 {
1434         unsigned long flags;
1435         bool all_flushed, posted;
1436
1437         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1438                 return false;
1439
1440         posted = false;
1441         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1442         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1443                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1444                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1445
1446                 if (!cqe && !force)
1447                         break;
1448                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1449                                         struct io_overflow_cqe, list);
1450                 if (cqe)
1451                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1452                 else
1453                         io_account_cq_overflow(ctx);
1454
1455                 posted = true;
1456                 list_del(&ocqe->list);
1457                 kfree(ocqe);
1458         }
1459
1460         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1461         if (all_flushed) {
1462                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1463                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1464                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1465         }
1466
1467         if (posted)
1468                 io_commit_cqring(ctx);
1469         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1470         if (posted)
1471                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1472         return all_flushed;
1473 }
1474
1475 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1476 {
1477         bool ret = true;
1478
1479         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1480                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1481                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1482                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1483                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force);
1484                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1485                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1486         }
1487
1488         return ret;
1489 }
1490
1491 /*
1492  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1493  * see commit f958d7b528b1 for details.
1494  */
1495 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1496         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1497
1498 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1499 {
1500         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1501 }
1502
1503 static inline bool req_ref_sub_and_test(struct io_kiocb *req, int refs)
1504 {
1505         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1506         return atomic_sub_and_test(refs, &req->refs);
1507 }
1508
1509 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1510 {
1511         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1512         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1513 }
1514
1515 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1516 {
1517         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1518 }
1519
1520 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1521 {
1522         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1523         atomic_inc(&req->refs);
1524 }
1525
1526 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1527                                      long res, unsigned int cflags)
1528 {
1529         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1530
1531         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1532         if (!ocqe) {
1533                 /*
1534                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1535                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1536                  * on the floor.
1537                  */
1538                 io_account_cq_overflow(ctx);
1539                 return false;
1540         }
1541         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1542                 set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1543                 set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1544                 ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1545         }
1546         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1547         ocqe->cqe.res = res;
1548         ocqe->cqe.flags = cflags;
1549         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1550         return true;
1551 }
1552
1553 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1554                                           long res, unsigned int cflags)
1555 {
1556         struct io_uring_cqe *cqe;
1557
1558         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1559
1560         /*
1561          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1562          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1563          * the ring.
1564          */
1565         cqe = io_get_cqe(ctx);
1566         if (likely(cqe)) {
1567                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1568                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1569                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1570                 return true;
1571         }
1572         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1573 }
1574
1575 /* not as hot to bloat with inlining */
1576 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1577                                           long res, unsigned int cflags)
1578 {
1579         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1580 }
1581
1582 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1583                                  unsigned int cflags)
1584 {
1585         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1586         unsigned long flags;
1587
1588         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1589         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1590         /*
1591          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1592          * free_list cache.
1593          */
1594         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1595                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1596                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL))
1597                                 io_disarm_next(req);
1598                         if (req->link) {
1599                                 io_req_task_queue(req->link);
1600                                 req->link = NULL;
1601                         }
1602                 }
1603                 io_dismantle_req(req);
1604                 io_put_task(req->task, 1);
1605                 list_add(&req->compl.list, &ctx->locked_free_list);
1606                 ctx->locked_free_nr++;
1607         } else {
1608                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1609                         req = NULL;
1610         }
1611         io_commit_cqring(ctx);
1612         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1613
1614         if (req) {
1615                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1616                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1617         }
1618 }
1619
1620 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1621 {
1622         return req->flags & (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP |
1623                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT);
1624 }
1625
1626 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1627                                   unsigned int cflags)
1628 {
1629         if (io_req_needs_clean(req))
1630                 io_clean_op(req);
1631         req->result = res;
1632         req->compl.cflags = cflags;
1633         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1634 }
1635
1636 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1637                                      long res, unsigned cflags)
1638 {
1639         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1640                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1641         else
1642                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1643 }
1644
1645 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1646 {
1647         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1648 }
1649
1650 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1651 {
1652         req_set_fail(req);
1653         io_put_req(req);
1654         io_req_complete_post(req, res, 0);
1655 }
1656
1657 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1658                                         struct io_comp_state *cs)
1659 {
1660         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1661         list_splice_init(&ctx->locked_free_list, &cs->free_list);
1662         ctx->locked_free_nr = 0;
1663         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1664 }
1665
1666 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1667 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1668 {
1669         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1670         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1671         int nr;
1672
1673         /*
1674          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1675          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1676          * side cache.
1677          */
1678         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1679                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
1680
1681         nr = state->free_reqs;
1682         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1683                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&cs->free_list,
1684                                                 struct io_kiocb, compl.list);
1685
1686                 list_del(&req->compl.list);
1687                 state->reqs[nr++] = req;
1688                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1689                         break;
1690         }
1691
1692         state->free_reqs = nr;
1693         return nr != 0;
1694 }
1695
1696 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1697 {
1698         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1699
1700         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1701
1702         if (!state->free_reqs) {
1703                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1704                 int ret;
1705
1706                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1707                         goto got_req;
1708
1709                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1710                                             state->reqs);
1711
1712                 /*
1713                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1714                  * retry single alloc to be on the safe side.
1715                  */
1716                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1717                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1718                         if (!state->reqs[0])
1719                                 return NULL;
1720                         ret = 1;
1721                 }
1722                 state->free_reqs = ret;
1723         }
1724 got_req:
1725         state->free_reqs--;
1726         return state->reqs[state->free_reqs];
1727 }
1728
1729 static inline void io_put_file(struct file *file)
1730 {
1731         if (file)
1732                 fput(file);
1733 }
1734
1735 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1736 {
1737         unsigned int flags = req->flags;
1738
1739         if (io_req_needs_clean(req))
1740                 io_clean_op(req);
1741         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1742                 io_put_file(req->file);
1743         if (req->fixed_rsrc_refs)
1744                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1745         if (req->async_data)
1746                 kfree(req->async_data);
1747         if (req->work.creds) {
1748                 put_cred(req->work.creds);
1749                 req->work.creds = NULL;
1750         }
1751 }
1752
1753 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1754 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1755 {
1756         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1757
1758         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1759         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1760                 wake_up(&tctx->wait);
1761         put_task_struct_many(task, nr);
1762 }
1763
1764 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1765 {
1766         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1767
1768         io_dismantle_req(req);
1769         io_put_task(req->task, 1);
1770
1771         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1772         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1773 }
1774
1775 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1776 {
1777         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1778
1779         req->link = nxt->link;
1780         nxt->link = NULL;
1781 }
1782
1783 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1784         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1785 {
1786         struct io_kiocb *link = req->link;
1787
1788         /*
1789          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1790          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1791          */
1792         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1793                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1794
1795                 io_remove_next_linked(req);
1796                 link->timeout.head = NULL;
1797                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1798                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
1799                                              -ECANCELED, 0);
1800                         io_put_req_deferred(link, 1);
1801                         return true;
1802                 }
1803         }
1804         return false;
1805 }
1806
1807 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1808         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1809 {
1810         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1811
1812         req->link = NULL;
1813         while (link) {
1814                 nxt = link->link;
1815                 link->link = NULL;
1816
1817                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1818                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, -ECANCELED, 0);
1819                 io_put_req_deferred(link, 2);
1820                 link = nxt;
1821         }
1822 }
1823
1824 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1825         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1826 {
1827         bool posted = false;
1828
1829         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1830                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1831         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
1832                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
1833                 posted |= (req->link != NULL);
1834                 io_fail_links(req);
1835         }
1836         return posted;
1837 }
1838
1839 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1840 {
1841         struct io_kiocb *nxt;
1842
1843         /*
1844          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1845          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1846          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1847          * of the chain.
1848          */
1849         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)) {
1850                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1851                 unsigned long flags;
1852                 bool posted;
1853
1854                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1855                 posted = io_disarm_next(req);
1856                 if (posted)
1857                         io_commit_cqring(req->ctx);
1858                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1859                 if (posted)
1860                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1861         }
1862         nxt = req->link;
1863         req->link = NULL;
1864         return nxt;
1865 }
1866
1867 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1868 {
1869         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1870                 return NULL;
1871         return __io_req_find_next(req);
1872 }
1873
1874 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1875 {
1876         if (!ctx)
1877                 return;
1878         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1879                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1880                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1881                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1882         }
1883         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1884 }
1885
1886 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1887 {
1888         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1889         struct io_wq_work_list list;
1890         struct io_wq_work_node *node;
1891
1892         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1893                 return false;
1894
1895         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1896         list = tctx->task_list;
1897         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1898         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1899
1900         node = list.first;
1901         while (node) {
1902                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1903                 struct io_kiocb *req;
1904
1905                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1906                 if (req->ctx != ctx) {
1907                         ctx_flush_and_put(ctx);
1908                         ctx = req->ctx;
1909                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1910                 }
1911
1912                 req->task_work.func(&req->task_work);
1913                 node = next;
1914         }
1915
1916         ctx_flush_and_put(ctx);
1917         return list.first != NULL;
1918 }
1919
1920 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1921 {
1922         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1923
1924         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1925
1926         while (__tctx_task_work(tctx))
1927                 cond_resched();
1928 }
1929
1930 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1931 {
1932         struct task_struct *tsk = req->task;
1933         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1934         enum task_work_notify_mode notify;
1935         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1936         unsigned long flags;
1937         int ret = 0;
1938
1939         if (unlikely(tsk->flags & PF_EXITING))
1940                 return -ESRCH;
1941
1942         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1943
1944         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1945         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1946         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1947
1948         /* task_work already pending, we're done */
1949         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1950             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1951                 return 0;
1952
1953         /*
1954          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1955          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1956          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1957          * will do the job.
1958          */
1959         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
1960
1961         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
1962                 wake_up_process(tsk);
1963                 return 0;
1964         }
1965
1966         /*
1967          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1968          * in the list, it got run and we're fine.
1969          */
1970         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1971         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1972                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1973                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1974                         ret = 1;
1975                         break;
1976                 }
1977         }
1978         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1979         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1980         return ret;
1981 }
1982
1983 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1984 {
1985         struct callback_head *work, *next;
1986         bool executed = false;
1987
1988         do {
1989                 work = xchg(work_head, NULL);
1990                 if (!work)
1991                         break;
1992
1993                 do {
1994                         next = work->next;
1995                         work->func(work);
1996                         work = next;
1997                         cond_resched();
1998                 } while (work);
1999                 executed = true;
2000         } while (1);
2001
2002         return executed;
2003 }
2004
2005 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
2006                                   struct callback_head *task_work)
2007 {
2008         struct callback_head *head;
2009
2010         do {
2011                 head = READ_ONCE(*work_head);
2012                 task_work->next = head;
2013         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
2014 }
2015
2016 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
2017                                           task_work_func_t cb)
2018 {
2019         init_task_work(&req->task_work, cb);
2020         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
2021 }
2022
2023 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2024 {
2025         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2026         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2027
2028         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
2029         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2030         io_req_complete_failed(req, req->result);
2031         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2032 }
2033
2034 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2035 {
2036         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2037
2038         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2039         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2040         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2041                 __io_queue_sqe(req);
2042         else
2043                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2044         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2045 }
2046
2047 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2048 {
2049         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2050
2051         __io_req_task_submit(req);
2052 }
2053
2054 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2055 {
2056         req->result = ret;
2057         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2058
2059         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2060                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2061 }
2062
2063 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2064 {
2065         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2066
2067         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2068                 io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
2069 }
2070
2071 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2072 {
2073         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2074
2075         if (nxt)
2076                 io_req_task_queue(nxt);
2077 }
2078
2079 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2080 {
2081         io_queue_next(req);
2082         __io_free_req(req);
2083 }
2084
2085 struct req_batch {
2086         struct task_struct      *task;
2087         int                     task_refs;
2088         int                     ctx_refs;
2089 };
2090
2091 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2092 {
2093         rb->task_refs = 0;
2094         rb->ctx_refs = 0;
2095         rb->task = NULL;
2096 }
2097
2098 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2099                                      struct req_batch *rb)
2100 {
2101         if (rb->task)
2102                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2103         if (rb->ctx_refs)
2104                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2105 }
2106
2107 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2108                               struct io_submit_state *state)
2109 {
2110         io_queue_next(req);
2111         io_dismantle_req(req);
2112
2113         if (req->task != rb->task) {
2114                 if (rb->task)
2115                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2116                 rb->task = req->task;
2117                 rb->task_refs = 0;
2118         }
2119         rb->task_refs++;
2120         rb->ctx_refs++;
2121
2122         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2123                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2124         else
2125                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2126 }
2127
2128 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2129                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2130 {
2131         int i, nr = cs->nr;
2132         struct io_kiocb *req;
2133         struct req_batch rb;
2134
2135         io_init_req_batch(&rb);
2136         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2137         for (i = 0; i < nr; i++) {
2138                 req = cs->reqs[i];
2139                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2140                                         req->compl.cflags);
2141         }
2142         io_commit_cqring(ctx);
2143         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2144
2145         io_cqring_ev_posted(ctx);
2146         for (i = 0; i < nr; i++) {
2147                 req = cs->reqs[i];
2148
2149                 /* submission and completion refs */
2150                 if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2151                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2152         }
2153
2154         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2155         cs->nr = 0;
2156 }
2157
2158 /*
2159  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2160  * was the last reference to this request.
2161  */
2162 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2163 {
2164         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2165
2166         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2167                 nxt = io_req_find_next(req);
2168                 __io_free_req(req);
2169         }
2170         return nxt;
2171 }
2172
2173 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2174 {
2175         if (req_ref_put_and_test(req))
2176                 io_free_req(req);
2177 }
2178
2179 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2180 {
2181         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2182
2183         io_free_req(req);
2184 }
2185
2186 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2187 {
2188         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2189         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2190                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2191 }
2192
2193 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2194 {
2195         if (req_ref_sub_and_test(req, refs))
2196                 io_free_req_deferred(req);
2197 }
2198
2199 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2200 {
2201         /* See comment at the top of this file */
2202         smp_rmb();
2203         return __io_cqring_events(ctx);
2204 }
2205
2206 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2207 {
2208         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2209
2210         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2211         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2212 }
2213
2214 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2215 {
2216         unsigned int cflags;
2217
2218         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2219         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2220         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2221         kfree(kbuf);
2222         return cflags;
2223 }
2224
2225 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2226 {
2227         struct io_buffer *kbuf;
2228
2229         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2230         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2231 }
2232
2233 static inline bool io_run_task_work(void)
2234 {
2235         /*
2236          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2237          * not add work to such a task.
2238          */
2239         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2240                 return false;
2241         if (current->task_works) {
2242                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2243                 task_work_run();
2244                 return true;
2245         }
2246
2247         return false;
2248 }
2249
2250 /*
2251  * Find and free completed poll iocbs
2252  */
2253 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2254                                struct list_head *done)
2255 {
2256         struct req_batch rb;
2257         struct io_kiocb *req;
2258
2259         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2260         smp_rmb();
2261
2262         io_init_req_batch(&rb);
2263         while (!list_empty(done)) {
2264                 int cflags = 0;
2265
2266                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2267                 list_del(&req->inflight_entry);
2268
2269                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN &&
2270                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2271                         req->iopoll_completed = 0;
2272                         req_ref_get(req);
2273                         io_queue_async_work(req);
2274                         continue;
2275                 }
2276
2277                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2278                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2279
2280                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result, cflags);
2281                 (*nr_events)++;
2282
2283                 if (req_ref_put_and_test(req))
2284                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2285         }
2286
2287         io_commit_cqring(ctx);
2288         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2289         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2290 }
2291
2292 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2293                         long min)
2294 {
2295         struct io_kiocb *req, *tmp;
2296         LIST_HEAD(done);
2297         bool spin;
2298         int ret;
2299
2300         /*
2301          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2302          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2303          */
2304         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2305
2306         ret = 0;
2307         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2308                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2309
2310                 /*
2311                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2312                  * If we find a request that requires polling, break out
2313                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2314                  */
2315                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2316                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2317                         continue;
2318                 }
2319                 if (!list_empty(&done))
2320                         break;
2321
2322                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2323                 if (ret < 0)
2324                         break;
2325
2326                 /* iopoll may have completed current req */
2327                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2328                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2329
2330                 if (ret && spin)
2331                         spin = false;
2332                 ret = 0;
2333         }
2334
2335         if (!list_empty(&done))
2336                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2337
2338         return ret;
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 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         /*
2385          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2386          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2387          * already triggered a CQE (eg in error).
2388          */
2389         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2390                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2391         if (io_cqring_events(ctx))
2392                 goto out;
2393         do {
2394                 /*
2395                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2396                  * application entering polling for a command before it gets
2397                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2398                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2399                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2400                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2401                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2402                  * very same mutex.
2403                  */
2404                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2405                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2406                         io_run_task_work();
2407                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2408
2409                         if (list_empty(&ctx->iopoll_list))
2410                                 break;
2411                 }
2412                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2413         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2414 out:
2415         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2416         return ret;
2417 }
2418
2419 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2420 {
2421         /*
2422          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2423          * thread.
2424          */
2425         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2426                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2427
2428                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2429                 sb_end_write(sb);
2430         }
2431 }
2432
2433 #ifdef CONFIG_BLOCK
2434 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2435 {
2436         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2437
2438         if (!rw)
2439                 return !io_req_prep_async(req);
2440         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2441         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2442         return true;
2443 }
2444
2445 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2446 {
2447         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2448         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2449
2450         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2451                 return false;
2452         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2453             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2454                 return false;
2455         /*
2456          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2457          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2458          * -EAGAIN.
2459          */
2460         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2461                 return false;
2462         return true;
2463 }
2464 #else
2465 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2466 {
2467         return false;
2468 }
2469 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2470 {
2471         return false;
2472 }
2473 #endif
2474
2475 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2476                              unsigned int issue_flags)
2477 {
2478         int cflags = 0;
2479
2480         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2481                 kiocb_end_write(req);
2482         if (res != req->result) {
2483                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2484                     io_rw_should_reissue(req)) {
2485                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2486                         return;
2487                 }
2488                 req_set_fail(req);
2489         }
2490         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2491                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2492         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2493 }
2494
2495 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2496 {
2497         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2498
2499         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2500 }
2501
2502 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2503 {
2504         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2505
2506         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2507                 kiocb_end_write(req);
2508         if (unlikely(res != req->result)) {
2509                 if (!(res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2510                     io_resubmit_prep(req))) {
2511                         req_set_fail(req);
2512                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2513                 }
2514         }
2515
2516         WRITE_ONCE(req->result, res);
2517         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2518         smp_wmb();
2519         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2520 }
2521
2522 /*
2523  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2524  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2525  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2526  * accessing the kiocb cookie.
2527  */
2528 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2529 {
2530         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2531         const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
2532
2533         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2534         if (unlikely(in_async))
2535                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2536
2537         /*
2538          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2539          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2540          * different devices.
2541          */
2542         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2543                 ctx->poll_multi_file = false;
2544         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2545                 struct io_kiocb *list_req;
2546
2547                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2548                                                 inflight_entry);
2549                 if (list_req->file != req->file)
2550                         ctx->poll_multi_file = true;
2551         }
2552
2553         /*
2554          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2555          * it to the front so we find it first.
2556          */
2557         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2558                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2559         else
2560                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2561
2562         if (unlikely(in_async)) {
2563                 /*
2564                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2565                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2566                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2567                  * whether should wake up sq thread.
2568                  */
2569                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2570                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2571                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2572
2573                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2574         }
2575 }
2576
2577 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2578 {
2579         if (state->file_refs) {
2580                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2581                 state->file_refs = 0;
2582         }
2583 }
2584
2585 /*
2586  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2587  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2588  * has more than one submission.
2589  */
2590 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2591 {
2592         if (!state)
2593                 return fget(fd);
2594
2595         if (state->file_refs) {
2596                 if (state->fd == fd) {
2597                         state->file_refs--;
2598                         return state->file;
2599                 }
2600                 io_state_file_put(state);
2601         }
2602         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2603         if (unlikely(!state->file))
2604                 return NULL;
2605
2606         state->fd = fd;
2607         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2608         return state->file;
2609 }
2610
2611 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2612 {
2613         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2614 }
2615
2616 /*
2617  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2618  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2619  * inline.
2620  */
2621 static bool __io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2622 {
2623         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2624
2625         if (S_ISBLK(mode)) {
2626                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2627                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2628                         return true;
2629                 return false;
2630         }
2631         if (S_ISSOCK(mode))
2632                 return true;
2633         if (S_ISREG(mode)) {
2634                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2635                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2636                     file->f_op != &io_uring_fops)
2637                         return true;
2638                 return false;
2639         }
2640
2641         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2642         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2643                 return true;
2644
2645         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2646                 return false;
2647
2648         if (rw == READ)
2649                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2650
2651         return file->f_op->write_iter != NULL;
2652 }
2653
2654 static bool io_file_supports_async(struct io_kiocb *req, int rw)
2655 {
2656         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_ASYNC_READ))
2657                 return true;
2658         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_ASYNC_WRITE))
2659                 return true;
2660
2661         return __io_file_supports_async(req->file, rw);
2662 }
2663
2664 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2665 {
2666         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2667         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2668         struct file *file = req->file;
2669         unsigned ioprio;
2670         int ret;
2671
2672         if (!(req->flags & REQ_F_ISREG) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2673                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2674
2675         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2676         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2677                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2678                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2679         }
2680         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2681         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2682         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2683         if (unlikely(ret))
2684                 return ret;
2685
2686         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2687         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2688                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2689
2690         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2691         if (ioprio) {
2692                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2693                 if (ret)
2694                         return ret;
2695
2696                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2697         } else
2698                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2699
2700         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2701                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2702                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2703                         return -EOPNOTSUPP;
2704
2705                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2706                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2707                 req->iopoll_completed = 0;
2708         } else {
2709                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2710                         return -EINVAL;
2711                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2712         }
2713
2714         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2715             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2716                 req->imu = NULL;
2717                 io_req_set_rsrc_node(req);
2718         }
2719
2720         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2721         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2722         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2723         return 0;
2724 }
2725
2726 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2727 {
2728         switch (ret) {
2729         case -EIOCBQUEUED:
2730                 break;
2731         case -ERESTARTSYS:
2732         case -ERESTARTNOINTR:
2733         case -ERESTARTNOHAND:
2734         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2735                 /*
2736                  * We can't just restart the syscall, since previously
2737                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2738                  * IO with EINTR.
2739                  */
2740                 ret = -EINTR;
2741                 fallthrough;
2742         default:
2743                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2744         }
2745 }
2746
2747 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2748                        unsigned int issue_flags)
2749 {
2750         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2751         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2752         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2753
2754         /* add previously done IO, if any */
2755         if (io && io->bytes_done > 0) {
2756                 if (ret < 0)
2757                         ret = io->bytes_done;
2758                 else
2759                         ret += io->bytes_done;
2760         }
2761
2762         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2763                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2764         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2765                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2766         else
2767                 io_rw_done(kiocb, ret);
2768
2769         if (check_reissue && req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2770                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2771                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2772                         req_ref_get(req);
2773                         io_queue_async_work(req);
2774                 } else {
2775                         int cflags = 0;
2776
2777                         req_set_fail(req);
2778                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2779                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2780                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2781                 }
2782         }
2783 }
2784
2785 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
2786                              struct io_mapped_ubuf *imu)
2787 {
2788         size_t len = req->rw.len;
2789         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2790         size_t offset;
2791
2792         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2793                 return -EFAULT;
2794         /* not inside the mapped region */
2795         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2796                 return -EFAULT;
2797
2798         /*
2799          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2800          * and advance us to the beginning.
2801          */
2802         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2803         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2804
2805         if (offset) {
2806                 /*
2807                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2808                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2809                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2810                  * we know that:
2811                  *
2812                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2813                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2814                  *    first and last bvec
2815                  *
2816                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2817                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2818                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2819                  * since we can just skip the first segment, which may not
2820                  * be PAGE_SIZE aligned.
2821                  */
2822                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2823
2824                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2825                         iov_iter_advance(iter, offset);
2826                 } else {
2827                         unsigned long seg_skip;
2828
2829                         /* skip first vec */
2830                         offset -= bvec->bv_len;
2831                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2832
2833                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2834                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2835                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2836                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2837                 }
2838         }
2839
2840         return 0;
2841 }
2842
2843 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2844 {
2845         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2846         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
2847         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2848
2849         if (likely(!imu)) {
2850                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2851                         return -EFAULT;
2852                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2853                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
2854                 req->imu = imu;
2855         }
2856         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
2857 }
2858
2859 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2860 {
2861         if (needs_lock)
2862                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2863 }
2864
2865 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2866 {
2867         /*
2868          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2869          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2870          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2871          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2872          */
2873         if (needs_lock)
2874                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2875 }
2876
2877 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2878                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2879                                           bool needs_lock)
2880 {
2881         struct io_buffer *head;
2882
2883         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2884                 return kbuf;
2885
2886         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2887
2888         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2889
2890         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2891         if (head) {
2892                 if (!list_empty(&head->list)) {
2893                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2894                                                         list);
2895                         list_del(&kbuf->list);
2896                 } else {
2897                         kbuf = head;
2898                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2899                 }
2900                 if (*len > kbuf->len)
2901                         *len = kbuf->len;
2902         } else {
2903                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2904         }
2905
2906         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2907
2908         return kbuf;
2909 }
2910
2911 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2912                                         bool needs_lock)
2913 {
2914         struct io_buffer *kbuf;
2915         u16 bgid;
2916
2917         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2918         bgid = req->buf_index;
2919         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2920         if (IS_ERR(kbuf))
2921                 return kbuf;
2922         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2923         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2924         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2925 }
2926
2927 #ifdef CONFIG_COMPAT
2928 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2929                                 bool needs_lock)
2930 {
2931         struct compat_iovec __user *uiov;
2932         compat_ssize_t clen;
2933         void __user *buf;
2934         ssize_t len;
2935
2936         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2937         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2938                 return -EFAULT;
2939         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2940                 return -EFAULT;
2941         if (clen < 0)
2942                 return -EINVAL;
2943
2944         len = clen;
2945         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2946         if (IS_ERR(buf))
2947                 return PTR_ERR(buf);
2948         iov[0].iov_base = buf;
2949         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2950         return 0;
2951 }
2952 #endif
2953
2954 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2955                                       bool needs_lock)
2956 {
2957         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2958         void __user *buf;
2959         ssize_t len;
2960
2961         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2962                 return -EFAULT;
2963
2964         len = iov[0].iov_len;
2965         if (len < 0)
2966                 return -EINVAL;
2967         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2968         if (IS_ERR(buf))
2969                 return PTR_ERR(buf);
2970         iov[0].iov_base = buf;
2971         iov[0].iov_len = len;
2972         return 0;
2973 }
2974
2975 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2976                                     bool needs_lock)
2977 {
2978         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2979                 struct io_buffer *kbuf;
2980
2981                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2982                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2983                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2984                 return 0;
2985         }
2986         if (req->rw.len != 1)
2987                 return -EINVAL;
2988
2989 #ifdef CONFIG_COMPAT
2990         if (req->ctx->compat)
2991                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2992 #endif
2993
2994         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2995 }
2996
2997 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
2998                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
2999 {
3000         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3001         size_t sqe_len = req->rw.len;
3002         u8 opcode = req->opcode;
3003         ssize_t ret;
3004
3005         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3006                 *iovec = NULL;
3007                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3008         }
3009
3010         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3011         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3012                 return -EINVAL;
3013
3014         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3015                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3016                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3017                         if (IS_ERR(buf))
3018                                 return PTR_ERR(buf);
3019                         req->rw.len = sqe_len;
3020                 }
3021
3022                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3023                 *iovec = NULL;
3024                 return ret;
3025         }
3026
3027         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3028                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3029                 if (!ret)
3030                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3031                 *iovec = NULL;
3032                 return ret;
3033         }
3034
3035         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3036                               req->ctx->compat);
3037 }
3038
3039 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3040 {
3041         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3042 }
3043
3044 /*
3045  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3046  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3047  */
3048 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3049 {
3050         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3051         struct file *file = req->file;
3052         ssize_t ret = 0;
3053
3054         /*
3055          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3056          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3057          * the kiocb to be handled from an async context.
3058          */
3059         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3060                 return -EOPNOTSUPP;
3061         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3062                 return -EAGAIN;
3063
3064         while (iov_iter_count(iter)) {
3065                 struct iovec iovec;
3066                 ssize_t nr;
3067
3068                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3069                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3070                 } else {
3071                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3072                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3073                 }
3074
3075                 if (rw == READ) {
3076                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3077                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3078                 } else {
3079                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3080                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3081                 }
3082
3083                 if (nr < 0) {
3084                         if (!ret)
3085                                 ret = nr;
3086                         break;
3087                 }
3088                 ret += nr;
3089                 if (nr != iovec.iov_len)
3090                         break;
3091                 req->rw.len -= nr;
3092                 req->rw.addr += nr;
3093                 iov_iter_advance(iter, nr);
3094         }
3095
3096         return ret;
3097 }
3098
3099 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3100                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3101 {
3102         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3103
3104         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3105         rw->free_iovec = iovec;
3106         rw->bytes_done = 0;
3107         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3108         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3109                 return;
3110         if (!iovec) {
3111                 unsigned iov_off = 0;
3112
3113                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3114                 if (iter->iov != fast_iov) {
3115                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3116                         rw->iter.iov += iov_off;
3117                 }
3118                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3119                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3120                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3121         } else {
3122                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3123         }
3124 }
3125
3126 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3127 {
3128         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3129         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3130         return req->async_data == NULL;
3131 }
3132
3133 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3134                              const struct iovec *fast_iov,
3135                              struct iov_iter *iter, bool force)
3136 {
3137         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3138                 return 0;
3139         if (!req->async_data) {
3140                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3141                         kfree(iovec);
3142                         return -ENOMEM;
3143                 }
3144
3145                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3146         }
3147         return 0;
3148 }
3149
3150 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3151 {
3152         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3153         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3154         int ret;
3155
3156         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3157         if (unlikely(ret < 0))
3158                 return ret;
3159
3160         iorw->bytes_done = 0;
3161         iorw->free_iovec = iov;
3162         if (iov)
3163                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3164         return 0;
3165 }
3166
3167 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3168 {
3169         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3170                 return -EBADF;
3171         return io_prep_rw(req, sqe);
3172 }
3173
3174 /*
3175  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3176  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3177  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3178  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3179  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3180  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3181  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3182  * slow path.
3183  */
3184 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3185                              int sync, void *arg)
3186 {
3187         struct wait_page_queue *wpq;
3188         struct io_kiocb *req = wait->private;
3189         struct wait_page_key *key = arg;
3190
3191         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3192
3193         if (!wake_page_match(wpq, key))
3194                 return 0;
3195
3196         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3197         list_del_init(&wait->entry);
3198
3199         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3200         req_ref_get(req);
3201         io_req_task_queue(req);
3202         return 1;
3203 }
3204
3205 /*
3206  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3207  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3208  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3209  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3210  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3211  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3212  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3213  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3214  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3215  * async worker threads for a blocking retry.
3216  */
3217 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3218 {
3219         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3220         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3221         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3222
3223         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3224         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3225                 return false;
3226
3227         /* Only for buffered IO */
3228         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3229                 return false;
3230
3231         /*
3232          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3233          * support callback based unlocks
3234          */
3235         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3236                 return false;
3237
3238         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3239         wait->wait.private = req;
3240         wait->wait.flags = 0;
3241         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3242         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3243         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3244         kiocb->ki_waitq = wait;
3245         return true;
3246 }
3247
3248 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3249 {
3250         if (req->file->f_op->read_iter)
3251                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3252         else if (req->file->f_op->read)
3253                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3254         else
3255                 return -EINVAL;
3256 }
3257
3258 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3259 {
3260         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3261         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3262         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3263         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3264         ssize_t io_size, ret, ret2;
3265         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3266
3267         if (rw) {
3268                 iter = &rw->iter;
3269                 iovec = NULL;
3270         } else {
3271                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3272                 if (ret < 0)
3273                         return ret;
3274         }
3275         io_size = iov_iter_count(iter);
3276         req->result = io_size;
3277
3278         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3279         if (!force_nonblock)
3280                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3281         else
3282                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3283
3284         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3285         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, READ)) {
3286                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3287                 return ret ?: -EAGAIN;
3288         }
3289
3290         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3291         if (unlikely(ret)) {
3292                 kfree(iovec);
3293                 return ret;
3294         }
3295
3296         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3297
3298         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3299                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3300                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3301                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3302                         goto done;
3303                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3304                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3305                         goto done;
3306                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3307                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3308                 ret = 0;
3309         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3310                 goto out_free;
3311         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3312                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3313                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3314                 goto done;
3315         }
3316
3317         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3318         if (ret2)
3319                 return ret2;
3320
3321         iovec = NULL;
3322         rw = req->async_data;
3323         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3324         iter = &rw->iter;
3325
3326         do {
3327                 io_size -= ret;
3328                 rw->bytes_done += ret;
3329                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3330                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3331                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3332                         return -EAGAIN;
3333                 }
3334
3335                 /*
3336                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3337                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3338                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3339                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3340                  */
3341                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3342                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3343                         return 0;
3344                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3345                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3346         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3347 done:
3348         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3349 out_free:
3350         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3351         if (iovec)
3352                 kfree(iovec);
3353         return 0;
3354 }
3355
3356 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3357 {
3358         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3359                 return -EBADF;
3360         return io_prep_rw(req, sqe);
3361 }
3362
3363 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3364 {
3365         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3366         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3367         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3368         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3369         ssize_t ret, ret2, io_size;
3370         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3371
3372         if (rw) {
3373                 iter = &rw->iter;
3374                 iovec = NULL;
3375         } else {
3376                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3377                 if (ret < 0)
3378                         return ret;
3379         }
3380         io_size = iov_iter_count(iter);
3381         req->result = io_size;
3382
3383         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3384         if (!force_nonblock)
3385                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3386         else
3387                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3388
3389         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3390         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, WRITE))
3391                 goto copy_iov;
3392
3393         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3394         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3395             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3396                 goto copy_iov;
3397
3398         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3399         if (unlikely(ret))
3400                 goto out_free;
3401
3402         /*
3403          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3404          * which will be released by another thread in
3405          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3406          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3407          * we return to userspace.
3408          */
3409         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3410                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3411                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3412                                         SB_FREEZE_WRITE);
3413         }
3414         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3415
3416         if (req->file->f_op->write_iter)
3417                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3418         else if (req->file->f_op->write)
3419                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3420         else
3421                 ret2 = -EINVAL;
3422
3423         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3424                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3425                 ret2 = -EAGAIN;
3426         }
3427
3428         /*
3429          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3430          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3431          */
3432         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3433                 ret2 = -EAGAIN;
3434         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3435         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3436                 goto done;
3437         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3438                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3439                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3440                         goto copy_iov;
3441 done:
3442                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3443         } else {
3444 copy_iov:
3445                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3446                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3447                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3448                 return ret ?: -EAGAIN;
3449         }
3450 out_free:
3451         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3452         if (iovec)
3453                 kfree(iovec);
3454         return ret;
3455 }
3456
3457 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3458                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3459 {
3460         struct io_rename *ren = &req->rename;
3461         const char __user *oldf, *newf;
3462
3463         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3464                 return -EBADF;
3465
3466         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3467         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3468         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3469         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3470         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3471
3472         ren->oldpath = getname(oldf);
3473         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3474                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3475
3476         ren->newpath = getname(newf);
3477         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3478                 putname(ren->oldpath);
3479                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3480         }
3481
3482         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3483         return 0;
3484 }
3485
3486 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3487 {
3488         struct io_rename *ren = &req->rename;
3489         int ret;
3490
3491         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3492                 return -EAGAIN;
3493
3494         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3495                                 ren->newpath, ren->flags);
3496
3497         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3498         if (ret < 0)
3499                 req_set_fail(req);
3500         io_req_complete(req, ret);
3501         return 0;
3502 }
3503
3504 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3505                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3506 {
3507         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3508         const char __user *fname;
3509
3510         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3511                 return -EBADF;
3512
3513         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3514
3515         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3516         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3517                 return -EINVAL;
3518
3519         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3520         un->filename = getname(fname);
3521         if (IS_ERR(un->filename))
3522                 return PTR_ERR(un->filename);
3523
3524         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3525         return 0;
3526 }
3527
3528 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3529 {
3530         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3531         int ret;
3532
3533         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3534                 return -EAGAIN;
3535
3536         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3537                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3538         else
3539                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3540
3541         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3542         if (ret < 0)
3543                 req_set_fail(req);
3544         io_req_complete(req, ret);
3545         return 0;
3546 }
3547
3548 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3549                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3550 {
3551 #if defined(CONFIG_NET)
3552         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3553                 return -EINVAL;
3554         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3555             sqe->buf_index)
3556                 return -EINVAL;
3557
3558         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3559         return 0;
3560 #else
3561         return -EOPNOTSUPP;
3562 #endif
3563 }
3564
3565 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3566 {
3567 #if defined(CONFIG_NET)
3568         struct socket *sock;
3569         int ret;
3570
3571         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3572                 return -EAGAIN;
3573
3574         sock = sock_from_file(req->file);
3575         if (unlikely(!sock))
3576                 return -ENOTSOCK;
3577
3578         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3579         if (ret < 0)
3580                 req_set_fail(req);
3581         io_req_complete(req, ret);
3582         return 0;
3583 #else
3584         return -EOPNOTSUPP;
3585 #endif
3586 }
3587
3588 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3589                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3590 {
3591         struct io_splice* sp = &req->splice;
3592         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3593
3594         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3595                 return -EINVAL;
3596
3597         sp->file_in = NULL;
3598         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3599         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3600
3601         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3602                 return -EINVAL;
3603
3604         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3605                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3606         if (!sp->file_in)
3607                 return -EBADF;
3608         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3609         return 0;
3610 }
3611
3612 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3613                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3614 {
3615         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3616                 return -EINVAL;
3617         return __io_splice_prep(req, sqe);
3618 }
3619
3620 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3621 {
3622         struct io_splice *sp = &req->splice;
3623         struct file *in = sp->file_in;
3624         struct file *out = sp->file_out;
3625         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3626         long ret = 0;
3627
3628         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3629                 return -EAGAIN;
3630         if (sp->len)
3631                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3632
3633         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3634                 io_put_file(in);
3635         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3636
3637         if (ret != sp->len)
3638                 req_set_fail(req);
3639         io_req_complete(req, ret);
3640         return 0;
3641 }
3642
3643 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3644 {
3645         struct io_splice* sp = &req->splice;
3646
3647         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3648         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3649         return __io_splice_prep(req, sqe);
3650 }
3651
3652 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3653 {
3654         struct io_splice *sp = &req->splice;
3655         struct file *in = sp->file_in;
3656         struct file *out = sp->file_out;
3657         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3658         loff_t *poff_in, *poff_out;
3659         long ret = 0;
3660
3661         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3662                 return -EAGAIN;
3663
3664         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3665         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3666
3667         if (sp->len)
3668                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3669
3670         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3671                 io_put_file(in);
3672         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3673
3674         if (ret != sp->len)
3675                 req_set_fail(req);
3676         io_req_complete(req, ret);
3677         return 0;
3678 }
3679
3680 /*
3681  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3682  */
3683 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3684 {
3685         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3686
3687         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3688                 return -EINVAL;
3689
3690         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3691         return 0;
3692 }
3693
3694 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3695 {
3696         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3697
3698         if (!req->file)
3699                 return -EBADF;
3700
3701         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3702                 return -EINVAL;
3703         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3704                 return -EINVAL;
3705
3706         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3707         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3708                 return -EINVAL;
3709
3710         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3711         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3712         return 0;
3713 }
3714
3715 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3716 {
3717         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3718         int ret;
3719
3720         /* fsync always requires a blocking context */
3721         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3722                 return -EAGAIN;
3723
3724         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3725                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3726                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3727         if (ret < 0)
3728                 req_set_fail(req);
3729         io_req_complete(req, ret);
3730         return 0;
3731 }
3732
3733 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3734                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3735 {
3736         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3737                 return -EINVAL;
3738         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3739                 return -EINVAL;
3740
3741         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3742         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3743         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3744         return 0;
3745 }
3746
3747 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3748 {
3749         int ret;
3750
3751         /* fallocate always requiring blocking context */
3752         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3753                 return -EAGAIN;
3754         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3755                                 req->sync.len);
3756         if (ret < 0)
3757                 req_set_fail(req);
3758         io_req_complete(req, ret);
3759         return 0;
3760 }
3761
3762 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3763 {
3764         const char __user *fname;
3765         int ret;
3766
3767         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3768                 return -EINVAL;
3769         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3770                 return -EBADF;
3771
3772         /* open.how should be already initialised */
3773         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3774                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3775
3776         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3777         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3778         req->open.filename = getname(fname);
3779         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3780                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3781                 req->open.filename = NULL;
3782                 return ret;
3783         }
3784         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3785         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3786         return 0;
3787 }
3788
3789 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3790 {
3791         u64 flags, mode;
3792
3793         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3794                 return -EINVAL;
3795         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3796         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3797         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3798         return __io_openat_prep(req, sqe);
3799 }
3800
3801 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3802 {
3803         struct open_how __user *how;
3804         size_t len;
3805         int ret;
3806
3807         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3808                 return -EINVAL;
3809         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3810         len = READ_ONCE(sqe->len);
3811         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3812                 return -EINVAL;
3813
3814         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3815                                         len);
3816         if (ret)
3817                 return ret;
3818
3819         return __io_openat_prep(req, sqe);
3820 }
3821
3822 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3823 {
3824         struct open_flags op;
3825         struct file *file;
3826         bool nonblock_set;
3827         bool resolve_nonblock;
3828         int ret;
3829
3830         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3831         if (ret)
3832                 goto err;
3833         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3834         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3835         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3836                 /*
3837                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3838                  * it'll always -EAGAIN
3839                  */
3840                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3841                         return -EAGAIN;
3842                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3843                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3844         }
3845
3846         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3847         if (ret < 0)
3848                 goto err;
3849
3850         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3851         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3852         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3853             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3854                 /*
3855                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3856                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3857                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3858                  */
3859                 put_unused_fd(ret);
3860                 return -EAGAIN;
3861         }
3862
3863         if (IS_ERR(file)) {
3864                 put_unused_fd(ret);
3865                 ret = PTR_ERR(file);
3866         } else {
3867                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3868                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3869                 fsnotify_open(file);
3870                 fd_install(ret, file);
3871         }
3872 err:
3873         putname(req->open.filename);
3874         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3875         if (ret < 0)
3876                 req_set_fail(req);
3877         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3878         return 0;
3879 }
3880
3881 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3882 {
3883         return io_openat2(req, issue_flags);
3884 }
3885
3886 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3887                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3888 {
3889         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3890         u64 tmp;
3891
3892         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3893                 return -EINVAL;
3894
3895         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3896         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3897                 return -EINVAL;
3898
3899         memset(p, 0, sizeof(*p));
3900         p->nbufs = tmp;
3901         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3902         return 0;
3903 }
3904
3905 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3906                                int bgid, unsigned nbufs)
3907 {
3908         unsigned i = 0;
3909
3910         /* shouldn't happen */
3911         if (!nbufs)
3912                 return 0;
3913
3914         /* the head kbuf is the list itself */
3915         while (!list_empty(&buf->list)) {
3916                 struct io_buffer *nxt;
3917
3918                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3919                 list_del(&nxt->list);
3920                 kfree(nxt);
3921                 if (++i == nbufs)
3922                         return i;
3923         }
3924         i++;
3925         kfree(buf);
3926         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3927
3928         return i;
3929 }
3930
3931 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3932 {
3933         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3934         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3935         struct io_buffer *head;
3936         int ret = 0;
3937         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3938
3939         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3940
3941         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3942
3943         ret = -ENOENT;
3944         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3945         if (head)
3946                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3947         if (ret < 0)
3948                 req_set_fail(req);
3949
3950         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3951         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3952         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3953         return 0;
3954 }
3955
3956 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3957                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3958 {
3959         unsigned long size, tmp_check;
3960         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3961         u64 tmp;
3962
3963         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3964                 return -EINVAL;
3965
3966         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3967         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3968                 return -E2BIG;
3969         p->nbufs = tmp;
3970         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3971         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3972
3973         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
3974                                 &size))
3975                 return -EOVERFLOW;
3976         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
3977                 return -EOVERFLOW;
3978
3979         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3980         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3981                 return -EFAULT;
3982
3983         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3984         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3985         if (tmp > USHRT_MAX)
3986                 return -E2BIG;
3987         p->bid = tmp;
3988         return 0;
3989 }
3990
3991 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3992 {
3993         struct io_buffer *buf;
3994         u64 addr = pbuf->addr;
3995         int i, bid = pbuf->bid;
3996
3997         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3998                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3999                 if (!buf)
4000                         break;
4001
4002                 buf->addr = addr;
4003                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4004                 buf->bid = bid;
4005                 addr += pbuf->len;
4006                 bid++;
4007                 if (!*head) {
4008                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4009                         *head = buf;
4010                 } else {
4011                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4012                 }
4013         }
4014
4015         return i ? i : -ENOMEM;
4016 }
4017
4018 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4019 {
4020         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4021         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4022         struct io_buffer *head, *list;
4023         int ret = 0;
4024         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4025
4026         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4027
4028         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4029
4030         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4031
4032         ret = io_add_buffers(p, &head);
4033         if (ret >= 0 && !list) {
4034                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4035                 if (ret < 0)
4036                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4037         }
4038         if (ret < 0)
4039                 req_set_fail(req);
4040         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4041         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4042         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4043         return 0;
4044 }
4045
4046 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4047                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4048 {
4049 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4050         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4051                 return -EINVAL;
4052         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4053                 return -EINVAL;
4054
4055         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4056         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4057         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4058
4059         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4060                 struct epoll_event __user *ev;
4061
4062                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4063                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4064                         return -EFAULT;
4065         }
4066
4067         return 0;
4068 #else
4069         return -EOPNOTSUPP;
4070 #endif
4071 }
4072
4073 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4074 {
4075 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4076         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4077         int ret;
4078         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4079
4080         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4081         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4082                 return -EAGAIN;
4083
4084         if (ret < 0)
4085                 req_set_fail(req);
4086         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4087         return 0;
4088 #else
4089         return -EOPNOTSUPP;
4090 #endif
4091 }
4092
4093 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4094 {
4095 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4096         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4097                 return -EINVAL;
4098         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4099                 return -EINVAL;
4100
4101         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4102         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4103         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4104         return 0;
4105 #else
4106         return -EOPNOTSUPP;
4107 #endif
4108 }
4109
4110 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4111 {
4112 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4113         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4114         int ret;
4115
4116         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4117                 return -EAGAIN;
4118
4119         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4120         if (ret < 0)
4121                 req_set_fail(req);
4122         io_req_complete(req, ret);
4123         return 0;
4124 #else
4125         return -EOPNOTSUPP;
4126 #endif
4127 }
4128
4129 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4130 {
4131         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4132                 return -EINVAL;
4133         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4134                 return -EINVAL;
4135
4136         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4137         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4138         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4139         return 0;
4140 }
4141
4142 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4143 {
4144         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4145         int ret;
4146
4147         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4148                 switch (fa->advice) {
4149                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4150                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4151                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4152                         break;
4153                 default:
4154                         return -EAGAIN;
4155                 }
4156         }
4157
4158         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4159         if (ret < 0)
4160                 req_set_fail(req);
4161         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4162         return 0;
4163 }
4164
4165 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4166 {
4167         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4168                 return -EINVAL;
4169         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4170                 return -EINVAL;
4171         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4172                 return -EBADF;
4173
4174         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4175         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4176         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4177         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4178         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4179
4180         return 0;
4181 }
4182
4183 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4184 {
4185         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4186         int ret;
4187
4188         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4189                 return -EAGAIN;
4190
4191         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4192                        ctx->buffer);
4193
4194         if (ret < 0)
4195                 req_set_fail(req);
4196         io_req_complete(req, ret);
4197         return 0;
4198 }
4199
4200 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4201 {
4202         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4203                 return -EINVAL;
4204         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4205             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4206                 return -EINVAL;
4207         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4208                 return -EBADF;
4209
4210         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4211         return 0;
4212 }
4213
4214 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4215 {
4216         struct files_struct *files = current->files;
4217         struct io_close *close = &req->close;
4218         struct fdtable *fdt;
4219         struct file *file = NULL;
4220         int ret = -EBADF;
4221
4222         spin_lock(&files->file_lock);
4223         fdt = files_fdtable(files);
4224         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4225                 spin_unlock(&files->file_lock);
4226                 goto err;
4227         }
4228         file = fdt->fd[close->fd];
4229         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4230                 spin_unlock(&files->file_lock);
4231                 file = NULL;
4232                 goto err;
4233         }
4234
4235         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4236         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4237                 spin_unlock(&files->file_lock);
4238                 return -EAGAIN;
4239         }
4240
4241         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4242         spin_unlock(&files->file_lock);
4243         if (ret < 0) {
4244                 if (ret == -ENOENT)
4245                         ret = -EBADF;
4246                 goto err;
4247         }
4248
4249         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4250         ret = filp_close(file, current->files);
4251 err:
4252         if (ret < 0)
4253                 req_set_fail(req);
4254         if (file)
4255                 fput(file);
4256         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4257         return 0;
4258 }
4259
4260 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4261 {
4262         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4263
4264         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4265                 return -EINVAL;
4266         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4267                 return -EINVAL;
4268
4269         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4270         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4271         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4272         return 0;
4273 }
4274
4275 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4276 {
4277         int ret;
4278
4279         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4280         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4281                 return -EAGAIN;
4282
4283         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4284                                 req->sync.flags);
4285         if (ret < 0)
4286                 req_set_fail(req);
4287         io_req_complete(req, ret);
4288         return 0;
4289 }
4290
4291 #if defined(CONFIG_NET)
4292 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4293                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4294 {
4295         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4296
4297         if (async_msg)
4298                 return -EAGAIN;
4299         if (io_alloc_async_data(req)) {
4300                 kfree(kmsg->free_iov);
4301                 return -ENOMEM;
4302         }
4303         async_msg = req->async_data;
4304         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4305         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4306         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4307         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4308         if (!async_msg->free_iov)
4309                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4310
4311         return -EAGAIN;
4312 }
4313
4314 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4315                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4316 {
4317         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4318         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4319         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4320                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4321 }
4322
4323 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4324 {
4325         int ret;
4326
4327         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4328         if (!ret)
4329                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4330         return ret;
4331 }
4332
4333 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4334 {
4335         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4336
4337         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4338                 return -EINVAL;
4339
4340         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4341         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4342         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4343         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4344                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4345
4346 #ifdef CONFIG_COMPAT
4347         if (req->ctx->compat)
4348                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4349 #endif
4350         return 0;
4351 }
4352
4353 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4354 {
4355         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4356         struct socket *sock;
4357         unsigned flags;
4358         int min_ret = 0;
4359         int ret;
4360
4361         sock = sock_from_file(req->file);
4362         if (unlikely(!sock))
4363                 return -ENOTSOCK;
4364
4365         kmsg = req->async_data;
4366         if (!kmsg) {
4367                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4368                 if (ret)
4369                         return ret;
4370                 kmsg = &iomsg;
4371         }
4372
4373         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4374         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4375                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4376         if (flags & MSG_WAITALL)
4377                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4378
4379         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4380         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4381                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4382         if (ret == -ERESTARTSYS)
4383                 ret = -EINTR;
4384
4385         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4386         if (kmsg->free_iov)
4387                 kfree(kmsg->free_iov);
4388         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4389         if (ret < min_ret)
4390                 req_set_fail(req);
4391         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4392         return 0;
4393 }
4394
4395 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4396 {
4397         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4398         struct msghdr msg;
4399         struct iovec iov;
4400         struct socket *sock;
4401         unsigned flags;
4402         int min_ret = 0;
4403         int ret;
4404
4405         sock = sock_from_file(req->file);
4406         if (unlikely(!sock))
4407                 return -ENOTSOCK;
4408
4409         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4410         if (unlikely(ret))
4411                 return ret;
4412
4413         msg.msg_name = NULL;
4414         msg.msg_control = NULL;
4415         msg.msg_controllen = 0;
4416         msg.msg_namelen = 0;
4417
4418         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4419         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4420                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4421         if (flags & MSG_WAITALL)
4422                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4423
4424         msg.msg_flags = flags;
4425         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4426         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4427                 return -EAGAIN;
4428         if (ret == -ERESTARTSYS)
4429                 ret = -EINTR;
4430
4431         if (ret < min_ret)
4432                 req_set_fail(req);
4433         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4434         return 0;
4435 }
4436
4437 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4438                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4439 {
4440         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4441         struct iovec __user *uiov;
4442         size_t iov_len;
4443         int ret;
4444
4445         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4446                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4447         if (ret)
4448                 return ret;
4449
4450         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4451                 if (iov_len > 1)
4452                         return -EINVAL;
4453                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4454                         return -EFAULT;
4455                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4456                 iomsg->free_iov = NULL;
4457         } else {
4458                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4459                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4460                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4461                                      false);
4462                 if (ret > 0)
4463                         ret = 0;
4464         }
4465
4466         return ret;
4467 }
4468
4469 #ifdef CONFIG_COMPAT
4470 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4471                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4472 {
4473         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4474         struct compat_iovec __user *uiov;
4475         compat_uptr_t ptr;
4476         compat_size_t len;
4477         int ret;
4478
4479         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4480                                   &ptr, &len);
4481         if (ret)
4482                 return ret;
4483
4484         uiov = compat_ptr(ptr);
4485         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4486                 compat_ssize_t clen;
4487
4488                 if (len > 1)
4489                         return -EINVAL;
4490                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4491                         return -EFAULT;
4492                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4493                         return -EFAULT;
4494                 if (clen < 0)
4495                         return -EINVAL;
4496                 sr->len = clen;
4497                 iomsg->free_iov = NULL;
4498         } else {
4499                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4500                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4501                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4502                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4503                 if (ret < 0)
4504                         return ret;
4505         }
4506
4507         return 0;
4508 }
4509 #endif
4510
4511 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4512                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4513 {
4514         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4515
4516 #ifdef CONFIG_COMPAT
4517         if (req->ctx->compat)
4518                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4519 #endif
4520
4521         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4522 }
4523
4524 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4525                                                bool needs_lock)
4526 {
4527         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4528         struct io_buffer *kbuf;
4529
4530         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4531         if (IS_ERR(kbuf))
4532                 return kbuf;
4533
4534         sr->kbuf = kbuf;
4535         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4536         return kbuf;
4537 }
4538
4539 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4540 {
4541         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4542 }
4543
4544 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4545 {
4546         int ret;
4547
4548         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4549         if (!ret)
4550                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4551         return ret;
4552 }
4553
4554 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4555 {
4556         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4557
4558         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4559                 return -EINVAL;
4560
4561         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4562         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4563         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4564         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4565         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4566                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4567
4568 #ifdef CONFIG_COMPAT
4569         if (req->ctx->compat)
4570                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4571 #endif
4572         return 0;
4573 }
4574
4575 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4576 {
4577         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4578         struct socket *sock;
4579         struct io_buffer *kbuf;
4580         unsigned flags;
4581         int min_ret = 0;
4582         int ret, cflags = 0;
4583         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4584
4585         sock = sock_from_file(req->file);
4586         if (unlikely(!sock))
4587                 return -ENOTSOCK;
4588
4589         kmsg = req->async_data;
4590         if (!kmsg) {
4591                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4592                 if (ret)
4593                         return ret;
4594                 kmsg = &iomsg;
4595         }
4596
4597         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4598                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4599                 if (IS_ERR(kbuf))
4600                         return PTR_ERR(kbuf);
4601                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4602                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4603                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4604                                 1, req->sr_msg.len);
4605         }
4606
4607         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4608         if (force_nonblock)
4609                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4610         if (flags & MSG_WAITALL)
4611                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4612
4613         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4614                                         kmsg->uaddr, flags);
4615         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4616                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4617         if (ret == -ERESTARTSYS)
4618                 ret = -EINTR;
4619
4620         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4621                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4622         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4623         if (kmsg->free_iov)
4624                 kfree(kmsg->free_iov);
4625         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4626         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4627                 req_set_fail(req);
4628         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4629         return 0;
4630 }
4631
4632 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4633 {
4634         struct io_buffer *kbuf;
4635         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4636         struct msghdr msg;
4637         void __user *buf = sr->buf;
4638         struct socket *sock;
4639         struct iovec iov;
4640         unsigned flags;
4641         int min_ret = 0;
4642         int ret, cflags = 0;
4643         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4644
4645         sock = sock_from_file(req->file);
4646         if (unlikely(!sock))
4647                 return -ENOTSOCK;
4648
4649         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4650                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4651                 if (IS_ERR(kbuf))
4652                         return PTR_ERR(kbuf);
4653                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4654         }
4655
4656         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4657         if (unlikely(ret))
4658                 goto out_free;
4659
4660         msg.msg_name = NULL;
4661         msg.msg_control = NULL;
4662         msg.msg_controllen = 0;
4663         msg.msg_namelen = 0;
4664         msg.msg_iocb = NULL;
4665         msg.msg_flags = 0;
4666
4667         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4668         if (force_nonblock)
4669                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4670         if (flags & MSG_WAITALL)
4671                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4672
4673         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4674         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4675                 return -EAGAIN;
4676         if (ret == -ERESTARTSYS)
4677                 ret = -EINTR;
4678 out_free:
4679         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4680                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4681         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4682                 req_set_fail(req);
4683         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4684         return 0;
4685 }
4686
4687 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4688 {
4689         struct io_accept *accept = &req->accept;
4690
4691         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4692                 return -EINVAL;
4693         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4694                 return -EINVAL;
4695
4696         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4697         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4698         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4699         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4700         return 0;
4701 }
4702
4703 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4704 {
4705         struct io_accept *accept = &req->accept;
4706         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4707         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4708         int ret;
4709
4710         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4711                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4712
4713         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4714                                         accept->addr_len, accept->flags,
4715                                         accept->nofile);
4716         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4717                 return -EAGAIN;
4718         if (ret < 0) {
4719                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4720                         ret = -EINTR;
4721                 req_set_fail(req);
4722         }
4723         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4724         return 0;
4725 }
4726
4727 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4728 {
4729         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4730         struct io_connect *conn = &req->connect;
4731
4732         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4733 }
4734
4735 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4736 {
4737         struct io_connect *conn = &req->connect;
4738
4739         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4740                 return -EINVAL;
4741         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4742                 return -EINVAL;
4743
4744         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4745         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4746         return 0;
4747 }
4748
4749 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4750 {
4751         struct io_async_connect __io, *io;
4752         unsigned file_flags;
4753         int ret;
4754         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4755
4756         if (req->async_data) {
4757                 io = req->async_data;
4758         } else {
4759                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4760                                                 req->connect.addr_len,
4761                                                 &__io.address);
4762                 if (ret)
4763                         goto out;
4764                 io = &__io;
4765         }
4766
4767         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4768
4769         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4770                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4771         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4772                 if (req->async_data)
4773                         return -EAGAIN;
4774                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4775                         ret = -ENOMEM;
4776                         goto out;
4777                 }
4778                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4779                 return -EAGAIN;
4780         }
4781         if (ret == -ERESTARTSYS)
4782                 ret = -EINTR;
4783 out:
4784         if (ret < 0)
4785                 req_set_fail(req);
4786         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4787         return 0;
4788 }
4789 #else /* !CONFIG_NET */
4790 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4791 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4792 {                                                                       \
4793         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4794 }
4795
4796 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4797 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4798 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4799 {                                                                       \
4800         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4801 }                                                                       \
4802
4803 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4804 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4805 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4806 {                                                                       \
4807         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4808 }
4809
4810 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4811 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4812 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4813 IO_NETOP_PREP(accept);
4814 IO_NETOP_FN(send);
4815 IO_NETOP_FN(recv);
4816 #endif /* CONFIG_NET */
4817
4818 struct io_poll_table {
4819         struct poll_table_struct pt;
4820         struct io_kiocb *req;
4821         int error;
4822 };
4823
4824 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4825                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4826 {
4827         int ret;
4828
4829         /* for instances that support it check for an event match first: */
4830         if (mask && !(mask & poll->events))
4831                 return 0;
4832
4833         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4834
4835         list_del_init(&poll->wait.entry);
4836
4837         req->result = mask;
4838         req->task_work.func = func;
4839
4840         /*
4841          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4842          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4843          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4844          * have the needed state needed for it anyway.
4845          */
4846         ret = io_req_task_work_add(req);
4847         if (unlikely(ret)) {
4848                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4849                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4850         }
4851         return 1;
4852 }
4853
4854 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4855         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4856 {
4857         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4858
4859         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4860                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4861
4862                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4863         }
4864
4865         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4866         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4867                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4868                 return true;
4869         }
4870
4871         return false;
4872 }
4873
4874 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4875 {
4876         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4877         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4878                 return req->async_data;
4879         return req->apoll->double_poll;
4880 }
4881
4882 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4883 {
4884         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4885                 return &req->poll;
4886         return &req->apoll->poll;
4887 }
4888
4889 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4890         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4891 {
4892         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4893
4894         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4895
4896         if (poll && poll->head) {
4897                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4898
4899                 spin_lock(&head->lock);
4900                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4901                 if (poll->wait.private)
4902                         req_ref_put(req);
4903                 poll->head = NULL;
4904                 spin_unlock(&head->lock);
4905         }
4906 }
4907
4908 static bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
4909         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4910 {
4911         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4912         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
4913         int error;
4914
4915         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
4916                 error = -ECANCELED;
4917                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
4918         } else {
4919                 error = mangle_poll(mask);
4920         }
4921         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
4922                 flags = 0;
4923         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
4924                 io_poll_remove_waitqs(req);
4925                 req->poll.done = true;
4926                 flags = 0;
4927         }
4928         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
4929                 ctx->cq_extra++;
4930
4931         io_commit_cqring(ctx);
4932         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
4933 }
4934
4935 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4936 {
4937         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4938         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4939         struct io_kiocb *nxt;
4940
4941         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4942                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4943         } else {
4944                 bool done;
4945
4946                 done = io_poll_complete(req, req->result);
4947                 if (done) {
4948                         hash_del(&req->hash_node);
4949                 } else {
4950                         req->result = 0;
4951                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
4952                 }
4953                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4954                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4955
4956                 if (done) {
4957                         nxt = io_put_req_find_next(req);
4958                         if (nxt)
4959                                 __io_req_task_submit(nxt);
4960                 }
4961         }
4962 }
4963
4964 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4965                                int sync, void *key)
4966 {
4967         struct io_kiocb *req = wait->private;
4968         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4969         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4970
4971         /* for instances that support it check for an event match first: */
4972         if (mask && !(mask & poll->events))
4973                 return 0;
4974         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
4975                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4976
4977         list_del_init(&wait->entry);
4978
4979         if (poll && poll->head) {
4980                 bool done;
4981
4982                 spin_lock(&poll->head->lock);
4983                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4984                 if (!done)
4985                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4986                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4987                 wait->private = NULL;
4988                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4989                 if (!done) {
4990                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4991                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4992                 }
4993         }
4994         req_ref_put(req);
4995         return 1;
4996 }
4997
4998 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4999                               wait_queue_func_t wake_func)
5000 {
5001         poll->head = NULL;
5002         poll->done = false;
5003         poll->canceled = false;
5004 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5005         /* mask in events that we always want/need */
5006         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5007         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5008         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5009 }
5010
5011 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5012                             struct wait_queue_head *head,
5013                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5014 {
5015         struct io_kiocb *req = pt->req;
5016
5017         /*
5018          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5019          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5020          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5021          */
5022         if (unlikely(poll->head)) {
5023                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5024
5025                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5026                 if (*poll_ptr) {
5027                         pt->error = -EINVAL;
5028                         return;
5029                 }
5030                 /*
5031                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5032                  * into one-shot mode.
5033                  */
5034                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5035                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5036                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5037                 if (poll_one->head == head)
5038                         return;
5039                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5040                 if (!poll) {
5041                         pt->error = -ENOMEM;
5042                         return;
5043                 }
5044                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5045                 req_ref_get(req);
5046                 poll->wait.private = req;
5047                 *poll_ptr = poll;
5048         }
5049
5050         pt->error = 0;
5051         poll->head = head;
5052
5053         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5054                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5055         else
5056                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5057 }
5058
5059 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5060                                struct poll_table_struct *p)
5061 {
5062         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5063         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5064
5065         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5066 }
5067
5068 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5069 {
5070         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5071         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5072         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5073
5074         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5075
5076         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5077                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5078                 return;
5079         }
5080
5081         hash_del(&req->hash_node);
5082         io_poll_remove_double(req);
5083         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5084
5085         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5086                 __io_req_task_submit(req);
5087         else
5088                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5089 }
5090
5091 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5092                         void *key)
5093 {
5094         struct io_kiocb *req = wait->private;
5095         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5096
5097         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5098                                         key_to_poll(key));
5099
5100         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5101 }
5102
5103 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5104 {
5105         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5106         struct hlist_head *list;
5107
5108         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5109         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5110 }
5111
5112 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5113                                       struct io_poll_iocb *poll,
5114                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5115                                       wait_queue_func_t wake_func)
5116         __acquires(&ctx->completion_lock)
5117 {
5118         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5119         bool cancel = false;
5120
5121         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5122         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5123         poll->file = req->file;
5124         poll->wait.private = req;
5125
5126         ipt->pt._key = mask;
5127         ipt->req = req;
5128         ipt->error = -EINVAL;
5129
5130         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5131
5132         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5133         if (likely(poll->head)) {
5134                 spin_lock(&poll->head->lock);
5135                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5136                         if (ipt->error)
5137                                 cancel = true;
5138                         ipt->error = 0;
5139                         mask = 0;
5140                 }
5141                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5142                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5143                 else if (cancel)
5144                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5145                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5146                         io_poll_req_insert(req);
5147                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5148         }
5149
5150         return mask;
5151 }
5152
5153 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5154 {
5155         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5156         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5157         struct async_poll *apoll;
5158         struct io_poll_table ipt;
5159         __poll_t mask, ret;
5160         int rw;
5161
5162         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5163                 return false;
5164         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5165                 return false;
5166         if (def->pollin)
5167                 rw = READ;
5168         else if (def->pollout)
5169                 rw = WRITE;
5170         else
5171                 return false;
5172         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5173         if (!io_file_supports_async(req, rw))
5174                 return false;
5175
5176         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5177         if (unlikely(!apoll))
5178                 return false;
5179         apoll->double_poll = NULL;
5180
5181         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5182         req->apoll = apoll;
5183
5184         mask = EPOLLONESHOT;
5185         if (def->pollin)
5186                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5187         if (def->pollout)
5188                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5189
5190         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5191         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5192             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5193                 mask &= ~POLLIN;
5194
5195         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5196
5197         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5198
5199         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5200                                         io_async_wake);
5201         if (ret || ipt.error) {
5202                 io_poll_remove_double(req);
5203                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5204                 return false;
5205         }
5206         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5207         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5208                                         apoll->poll.events);
5209         return true;
5210 }
5211
5212 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5213                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5214         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5215 {
5216         bool do_complete = false;
5217
5218         if (!poll->head)
5219                 return false;
5220         spin_lock(&poll->head->lock);
5221         if (do_cancel)
5222                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5223         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5224                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5225                 do_complete = true;
5226         }
5227         spin_unlock(&poll->head->lock);
5228         hash_del(&req->hash_node);
5229         return do_complete;
5230 }
5231
5232 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req)
5233         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5234 {
5235         bool do_complete;
5236
5237         io_poll_remove_double(req);
5238         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5239
5240         if (req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD && do_complete) {
5241                 /* non-poll requests have submit ref still */
5242                 req_ref_put(req);
5243         }
5244         return do_complete;
5245 }
5246
5247 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5248         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5249 {
5250         bool do_complete;
5251
5252         do_complete = io_poll_remove_waitqs(req);
5253         if (do_complete) {
5254                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5255                 io_commit_cqring(req->ctx);
5256                 req_set_fail(req);
5257                 io_put_req_deferred(req, 1);
5258         }
5259
5260         return do_complete;
5261 }
5262
5263 /*
5264  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5265  */
5266 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5267                                bool cancel_all)
5268 {
5269         struct hlist_node *tmp;
5270         struct io_kiocb *req;
5271         int posted = 0, i;
5272
5273         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5274         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5275                 struct hlist_head *list;
5276
5277                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5278                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5279                         if (io_match_task(req, tsk, cancel_all))
5280                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5281                 }
5282         }
5283         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5284
5285         if (posted)
5286                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5287
5288         return posted != 0;
5289 }
5290
5291 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5292                                      bool poll_only)
5293         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5294 {
5295         struct hlist_head *list;
5296         struct io_kiocb *req;
5297
5298         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5299         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5300                 if (sqe_addr != req->user_data)
5301                         continue;
5302                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5303                         continue;
5304                 return req;
5305         }
5306         return NULL;
5307 }
5308
5309 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5310                           bool poll_only)
5311         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5312 {
5313         struct io_kiocb *req;
5314
5315         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5316         if (!req)
5317                 return -ENOENT;
5318         if (io_poll_remove_one(req))
5319                 return 0;
5320
5321         return -EALREADY;
5322 }
5323
5324 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5325                                      unsigned int flags)
5326 {
5327         u32 events;
5328
5329         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5330 #ifdef __BIG_ENDIAN
5331         events = swahw32(events);
5332 #endif
5333         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5334                 events |= EPOLLONESHOT;
5335         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5336 }
5337
5338 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5339                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5340 {
5341         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5342         u32 flags;
5343
5344         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5345                 return -EINVAL;
5346         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
5347                 return -EINVAL;
5348         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5349         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5350                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5351                 return -EINVAL;
5352         /* meaningless without update */
5353         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5354                 return -EINVAL;
5355
5356         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5357         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5358         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5359
5360         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5361         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5362                 return -EINVAL;
5363         if (upd->update_events)
5364                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5365         else if (sqe->poll32_events)
5366                 return -EINVAL;
5367
5368         return 0;
5369 }
5370
5371 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5372                         void *key)
5373 {
5374         struct io_kiocb *req = wait->private;
5375         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5376
5377         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5378 }
5379
5380 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5381                                struct poll_table_struct *p)
5382 {
5383         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5384
5385         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5386 }
5387
5388 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5389 {
5390         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5391         u32 flags;
5392
5393         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5394                 return -EINVAL;
5395         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5396                 return -EINVAL;
5397         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5398         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5399                 return -EINVAL;
5400
5401         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5402         return 0;
5403 }
5404
5405 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5406 {
5407         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5408         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5409         struct io_poll_table ipt;
5410         __poll_t mask;
5411
5412         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5413
5414         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5415                                         io_poll_wake);
5416
5417         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5418                 ipt.error = 0;
5419                 io_poll_complete(req, mask);
5420         }
5421         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5422
5423         if (mask) {
5424                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5425                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5426                         io_put_req(req);
5427         }
5428         return ipt.error;
5429 }
5430
5431 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5432 {
5433         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5434         struct io_kiocb *preq;
5435         bool completing;
5436         int ret;
5437
5438         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5439         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5440         if (!preq) {
5441                 ret = -ENOENT;
5442                 goto err;
5443         }
5444
5445         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5446                 completing = true;
5447                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5448                 goto err;
5449         }
5450
5451         /*
5452          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5453          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5454          * let completion re-add it.
5455          */
5456         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5457         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5458                 ret = -EALREADY;
5459                 goto err;
5460         }
5461         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5462         ret = 0;
5463 err:
5464         if (ret < 0) {
5465                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5466                 req_set_fail(req);
5467                 io_req_complete(req, ret);
5468                 return 0;
5469         }
5470         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5471         if (req->poll_update.update_events) {
5472                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5473                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5474                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5475         }
5476         if (req->poll_update.update_user_data)
5477                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5478         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5479
5480         /* complete update request, we're done with it */
5481         io_req_complete(req, ret);
5482
5483         if (!completing) {
5484                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5485                 if (ret < 0) {
5486                         req_set_fail(preq);
5487                         io_req_complete(preq, ret);
5488                 }
5489         }
5490         return 0;
5491 }
5492
5493 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5494 {
5495         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5496                                                 struct io_timeout_data, timer);
5497         struct io_kiocb *req = data->req;
5498         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5499         unsigned long flags;
5500
5501         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5502         list_del_init(&req->timeout.list);
5503         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5504                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5505
5506         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ETIME, 0);
5507         io_commit_cqring(ctx);
5508         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5509
5510         io_cqring_ev_posted(ctx);
5511         req_set_fail(req);
5512         io_put_req(req);
5513         return HRTIMER_NORESTART;
5514 }
5515
5516 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5517                                            __u64 user_data)
5518         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5519 {
5520         struct io_timeout_data *io;
5521         struct io_kiocb *req;
5522         bool found = false;
5523
5524         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5525                 found = user_data == req->user_data;
5526                 if (found)
5527                         break;
5528         }
5529         if (!found)
5530                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5531
5532         io = req->async_data;
5533         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5534                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5535         list_del_init(&req->timeout.list);
5536         return req;
5537 }
5538
5539 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5540         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5541 {
5542         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5543
5544         if (IS_ERR(req))
5545                 return PTR_ERR(req);
5546
5547         req_set_fail(req);
5548         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5549         io_put_req_deferred(req, 1);
5550         return 0;
5551 }
5552
5553 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5554                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5555         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5556 {
5557         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5558         struct io_timeout_data *data;
5559
5560         if (IS_ERR(req))
5561                 return PTR_ERR(req);
5562
5563         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5564         data = req->async_data;
5565         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5566         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5567         data->timer.function = io_timeout_fn;
5568         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5569         return 0;
5570 }
5571
5572 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5573                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5574 {
5575         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5576
5577         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5578                 return -EINVAL;
5579         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5580                 return -EINVAL;
5581         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5582                 return -EINVAL;
5583
5584         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5585         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5586         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5587                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5588                         return -EINVAL;
5589                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5590                         return -EFAULT;
5591         } else if (tr->flags) {
5592                 /* timeout removal doesn't support flags */
5593                 return -EINVAL;
5594         }
5595
5596         return 0;
5597 }
5598
5599 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5600 {
5601         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5602                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5603 }
5604
5605 /*
5606  * Remove or update an existing timeout command
5607  */
5608 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5609 {
5610         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5611         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5612         int ret;
5613
5614         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5615         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5616                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5617         else
5618                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5619                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5620
5621         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5622         io_commit_cqring(ctx);
5623         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5624         io_cqring_ev_posted(ctx);
5625         if (ret < 0)
5626                 req_set_fail(req);
5627         io_put_req(req);
5628         return 0;
5629 }
5630
5631 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5632                            bool is_timeout_link)
5633 {
5634         struct io_timeout_data *data;
5635         unsigned flags;
5636         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5637
5638         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5639                 return -EINVAL;
5640         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5641                 return -EINVAL;
5642         if (off && is_timeout_link)
5643                 return -EINVAL;
5644         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5645         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5646                 return -EINVAL;
5647
5648         req->timeout.off = off;
5649
5650         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5651                 return -ENOMEM;
5652
5653         data = req->async_data;
5654         data->req = req;
5655
5656         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5657                 return -EFAULT;
5658
5659         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5660         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5661         if (is_timeout_link)
5662                 io_req_track_inflight(req);
5663         return 0;
5664 }
5665
5666 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5667 {
5668         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5669         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5670         struct list_head *entry;
5671         u32 tail, off = req->timeout.off;
5672
5673         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5674
5675         /*
5676          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5677          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5678          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5679          */
5680         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5681                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5682                 goto add;
5683         }
5684
5685         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5686         req->timeout.target_seq = tail + off;
5687
5688         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5689          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5690          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5691          */
5692         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5693
5694         /*
5695          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5696          * the one we need first.
5697          */
5698         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5699                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5700                                                   timeout.list);
5701
5702                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5703                         continue;
5704                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5705                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5706                         break;
5707         }
5708 add:
5709         list_add(&req->timeout.list, entry);
5710         data->timer.function = io_timeout_fn;
5711         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5712         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5713         return 0;
5714 }
5715
5716 struct io_cancel_data {
5717         struct io_ring_ctx *ctx;
5718         u64 user_data;
5719 };
5720
5721 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5722 {
5723         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5724         struct io_cancel_data *cd = data;
5725
5726         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5727 }
5728
5729 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5730                                struct io_ring_ctx *ctx)
5731 {
5732         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5733         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5734         int ret = 0;
5735
5736         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5737                 return -ENOENT;
5738
5739         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5740         switch (cancel_ret) {
5741         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5742                 ret = 0;
5743                 break;
5744         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5745                 ret = -EALREADY;
5746                 break;
5747         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5748                 ret = -ENOENT;
5749                 break;
5750         }
5751
5752         return ret;
5753 }
5754
5755 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5756                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5757                                      int success_ret)
5758 {
5759         unsigned long flags;
5760         int ret;
5761
5762         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5763         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5764         if (ret != -ENOENT)
5765                 goto done;
5766         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5767         if (ret != -ENOENT)
5768                 goto done;
5769         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5770 done:
5771         if (!ret)
5772                 ret = success_ret;
5773         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5774         io_commit_cqring(ctx);
5775         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5776         io_cqring_ev_posted(ctx);
5777
5778         if (ret < 0)
5779                 req_set_fail(req);
5780 }
5781
5782 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5783                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5784 {
5785         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5786                 return -EINVAL;
5787         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5788                 return -EINVAL;
5789         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5790                 return -EINVAL;
5791
5792         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5793         return 0;
5794 }
5795
5796 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5797 {
5798         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5799         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5800         struct io_tctx_node *node;
5801         int ret;
5802
5803         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5804         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5805         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5806         if (ret != -ENOENT)
5807                 goto done;
5808         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5809         if (ret != -ENOENT)
5810                 goto done;
5811         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5812         if (ret != -ENOENT)
5813                 goto done;
5814         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5815
5816         /* slow path, try all io-wq's */
5817         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5818         ret = -ENOENT;
5819         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5820                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5821
5822                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5823                 if (ret != -ENOENT)
5824                         break;
5825         }
5826         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5827
5828         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5829 done:
5830         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5831         io_commit_cqring(ctx);
5832         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5833         io_cqring_ev_posted(ctx);
5834
5835         if (ret < 0)
5836                 req_set_fail(req);
5837         io_put_req(req);
5838         return 0;
5839 }
5840
5841 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5842                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5843 {
5844         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5845                 return -EINVAL;
5846         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5847                 return -EINVAL;
5848
5849         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5850         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5851         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5852                 return -EINVAL;
5853         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5854         return 0;
5855 }
5856
5857 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5858 {
5859         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5860         struct io_uring_rsrc_update2 up;
5861         int ret;
5862
5863         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5864                 return -EAGAIN;
5865
5866         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5867         up.data = req->rsrc_update.arg;
5868         up.nr = 0;
5869         up.tags = 0;
5870         up.resv = 0;
5871
5872         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5873         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
5874                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
5875         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5876
5877         if (ret < 0)
5878                 req_set_fail(req);
5879         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5880         return 0;
5881 }
5882
5883 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5884 {
5885         switch (req->opcode) {
5886         case IORING_OP_NOP:
5887                 return 0;
5888         case IORING_OP_READV:
5889         case IORING_OP_READ_FIXED:
5890         case IORING_OP_READ:
5891                 return io_read_prep(req, sqe);
5892         case IORING_OP_WRITEV:
5893         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5894         case IORING_OP_WRITE:
5895                 return io_write_prep(req, sqe);
5896         case IORING_OP_POLL_ADD:
5897                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5898         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5899                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
5900         case IORING_OP_FSYNC:
5901                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5902         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5903                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5904         case IORING_OP_SENDMSG:
5905         case IORING_OP_SEND:
5906                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5907         case IORING_OP_RECVMSG:
5908         case IORING_OP_RECV:
5909                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5910         case IORING_OP_CONNECT:
5911                 return io_connect_prep(req, sqe);
5912         case IORING_OP_TIMEOUT:
5913                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5914         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5915                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5916         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5917                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5918         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5919                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5920         case IORING_OP_ACCEPT:
5921                 return io_accept_prep(req, sqe);
5922         case IORING_OP_FALLOCATE:
5923                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5924         case IORING_OP_OPENAT:
5925                 return io_openat_prep(req, sqe);
5926         case IORING_OP_CLOSE:
5927                 return io_close_prep(req, sqe);
5928         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5929                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5930         case IORING_OP_STATX:
5931                 return io_statx_prep(req, sqe);
5932         case IORING_OP_FADVISE:
5933                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5934         case IORING_OP_MADVISE:
5935                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5936         case IORING_OP_OPENAT2:
5937                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5938         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5939                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5940         case IORING_OP_SPLICE:
5941                 return io_splice_prep(req, sqe);
5942         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5943                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5944         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5945                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5946         case IORING_OP_TEE:
5947                 return io_tee_prep(req, sqe);
5948         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5949                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5950         case IORING_OP_RENAMEAT:
5951                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5952         case IORING_OP_UNLINKAT:
5953                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5954         }
5955
5956         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5957                         req->opcode);
5958         return -EINVAL;
5959 }
5960
5961 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5962 {
5963         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
5964                 return 0;
5965         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
5966                 return -EFAULT;
5967         if (io_alloc_async_data(req))
5968                 return -EAGAIN;
5969
5970         switch (req->opcode) {
5971         case IORING_OP_READV:
5972                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5973         case IORING_OP_WRITEV:
5974                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5975         case IORING_OP_SENDMSG:
5976                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5977         case IORING_OP_RECVMSG:
5978                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5979         case IORING_OP_CONNECT:
5980                 return io_connect_prep_async(req);
5981         }
5982         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
5983                     req->opcode);
5984         return -EFAULT;
5985 }
5986
5987 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5988 {
5989         struct io_kiocb *pos;
5990         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5991         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
5992
5993         io_for_each_link(pos, req)
5994                 nr_reqs++;
5995
5996         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5997         return total_submitted - nr_reqs;
5998 }
5999
6000 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
6001 {
6002         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6003         struct io_defer_entry *de;
6004         int ret;
6005         u32 seq;
6006
6007         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6008         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6009                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
6010                 return 0;
6011
6012         seq = io_get_sequence(req);
6013         /* Still a chance to pass the sequence check */
6014         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6015                 return 0;
6016
6017         ret = io_req_prep_async(req);
6018         if (ret)
6019                 return ret;
6020         io_prep_async_link(req);
6021         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6022         if (!de)
6023                 return -ENOMEM;
6024
6025         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6026         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6027                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6028                 kfree(de);
6029                 io_queue_async_work(req);
6030                 return -EIOCBQUEUED;
6031         }
6032
6033         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6034         de->req = req;
6035         de->seq = seq;
6036         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6037         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6038         return -EIOCBQUEUED;
6039 }
6040
6041 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6042 {
6043         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6044                 switch (req->opcode) {
6045                 case IORING_OP_READV:
6046                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6047                 case IORING_OP_READ:
6048                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6049                         break;
6050                 case IORING_OP_RECVMSG:
6051                 case IORING_OP_RECV:
6052                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6053                         break;
6054                 }
6055                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
6056         }
6057
6058         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6059                 switch (req->opcode) {
6060                 case IORING_OP_READV:
6061                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6062                 case IORING_OP_READ:
6063                 case IORING_OP_WRITEV:
6064                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6065                 case IORING_OP_WRITE: {
6066                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6067                         if (io->free_iovec)
6068                                 kfree(io->free_iovec);
6069                         break;
6070                         }
6071                 case IORING_OP_RECVMSG:
6072                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6073                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6074
6075                         kfree(io->free_iov);
6076                         break;
6077                         }
6078                 case IORING_OP_SPLICE:
6079                 case IORING_OP_TEE:
6080                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6081                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6082                         break;
6083                 case IORING_OP_OPENAT:
6084                 case IORING_OP_OPENAT2:
6085                         if (req->open.filename)
6086                                 putname(req->open.filename);
6087                         break;
6088                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6089                         putname(req->rename.oldpath);
6090                         putname(req->rename.newpath);
6091                         break;
6092                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6093                         putname(req->unlink.filename);
6094                         break;
6095                 }
6096                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6097         }
6098         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6099                 kfree(req->apoll->double_poll);
6100                 kfree(req->apoll);
6101                 req->apoll = NULL;
6102         }
6103         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6104                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6105
6106                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6107                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
6108         }
6109 }
6110
6111 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6112 {
6113         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6114         const struct cred *creds = NULL;
6115         int ret;
6116
6117         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
6118                 creds = override_creds(req->work.creds);
6119
6120         switch (req->opcode) {
6121         case IORING_OP_NOP:
6122                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6123                 break;
6124         case IORING_OP_READV:
6125         case IORING_OP_READ_FIXED:
6126         case IORING_OP_READ:
6127                 ret = io_read(req, issue_flags);
6128                 break;
6129         case IORING_OP_WRITEV:
6130         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6131         case IORING_OP_WRITE:
6132                 ret = io_write(req, issue_flags);
6133                 break;
6134         case IORING_OP_FSYNC:
6135                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6136                 break;
6137         case IORING_OP_POLL_ADD:
6138                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6139                 break;
6140         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6141                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6142                 break;
6143         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6144                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6145                 break;
6146         case IORING_OP_SENDMSG:
6147                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6148                 break;
6149         case IORING_OP_SEND:
6150                 ret = io_send(req, issue_flags);
6151                 break;
6152         case IORING_OP_RECVMSG:
6153                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6154                 break;
6155         case IORING_OP_RECV:
6156                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6157                 break;
6158         case IORING_OP_TIMEOUT:
6159                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6160                 break;
6161         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6162                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6163                 break;
6164         case IORING_OP_ACCEPT:
6165                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6166                 break;
6167         case IORING_OP_CONNECT:
6168                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6169                 break;
6170         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6171                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6172                 break;
6173         case IORING_OP_FALLOCATE:
6174                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6175                 break;
6176         case IORING_OP_OPENAT:
6177                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6178                 break;
6179         case IORING_OP_CLOSE:
6180                 ret = io_close(req, issue_flags);
6181                 break;
6182         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6183                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6184                 break;
6185         case IORING_OP_STATX:
6186                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6187                 break;
6188         case IORING_OP_FADVISE:
6189                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6190                 break;
6191         case IORING_OP_MADVISE:
6192                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6193                 break;
6194         case IORING_OP_OPENAT2:
6195                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6196                 break;
6197         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6198                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6199                 break;
6200         case IORING_OP_SPLICE:
6201                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6202                 break;
6203         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6204                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6205                 break;
6206         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6207                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6208                 break;
6209         case IORING_OP_TEE:
6210                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6211                 break;
6212         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6213                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6214                 break;
6215         case IORING_OP_RENAMEAT:
6216                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6217                 break;
6218         case IORING_OP_UNLINKAT:
6219                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6220                 break;
6221         default:
6222                 ret = -EINVAL;
6223                 break;
6224         }
6225
6226         if (creds)
6227                 revert_creds(creds);
6228         if (ret)
6229                 return ret;
6230         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6231         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6232                 io_iopoll_req_issued(req);
6233
6234         return 0;
6235 }
6236
6237 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6238 {
6239         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6240         struct io_kiocb *timeout;
6241         int ret = 0;
6242
6243         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6244         if (timeout)
6245                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6246
6247         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6248                 ret = -ECANCELED;
6249
6250         if (!ret) {
6251                 do {
6252                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6253                         /*
6254                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6255                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6256                          * wait for request slots on the block side.
6257                          */
6258                         if (ret != -EAGAIN)
6259                                 break;
6260                         cond_resched();
6261                 } while (1);
6262         }
6263
6264         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6265         if (ret) {
6266                 /* io-wq is going to take one down */
6267                 req_ref_get(req);
6268                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6269         }
6270 }
6271
6272 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
6273 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
6274 #ifdef CONFIG_64BIT
6275 #define FFS_ISREG               0x4UL
6276 #else
6277 #define FFS_ISREG               0x0UL
6278 #endif
6279 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
6280
6281 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6282                                                       unsigned i)
6283 {
6284         struct io_fixed_file *table_l2;
6285
6286         table_l2 = table->files[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6287         return &table_l2[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6288 }
6289
6290 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6291                                               int index)
6292 {
6293         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6294
6295         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6296 }
6297
6298 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6299 {
6300         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6301
6302         if (__io_file_supports_async(file, READ))
6303                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6304         if (__io_file_supports_async(file, WRITE))
6305                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6306         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6307                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6308         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6309 }
6310
6311 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6312                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6313 {
6314         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6315         struct file *file;
6316
6317         if (fixed) {
6318                 unsigned long file_ptr;
6319
6320                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6321                         return NULL;
6322                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6323                 file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6324                 file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6325                 file_ptr &= ~FFS_MASK;
6326                 /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6327                 req->flags |= (file_ptr << REQ_F_ASYNC_READ_BIT);
6328                 io_req_set_rsrc_node(req);
6329         } else {
6330                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6331                 file = __io_file_get(state, fd);
6332
6333                 /* we don't allow fixed io_uring files */
6334                 if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6335                         io_req_track_inflight(req);
6336         }
6337
6338         return file;
6339 }
6340
6341 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6342 {
6343         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6344                                                 struct io_timeout_data, timer);
6345         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6346         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6347         unsigned long flags;
6348
6349         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6350         prev = req->timeout.head;
6351         req->timeout.head = NULL;
6352
6353         /*
6354          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6355          * race with the completion of the linked work.
6356          */
6357         if (prev) {
6358                 io_remove_next_linked(prev);
6359                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6360                         prev = NULL;
6361         }
6362         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6363
6364         if (prev) {
6365                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6366                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6367                 io_put_req_deferred(req, 1);
6368         } else {
6369                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6370         }
6371         return HRTIMER_NORESTART;
6372 }
6373
6374 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6375 {
6376         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6377
6378         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6379         /*
6380          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6381          * before we got a chance to setup the timer
6382          */
6383         if (req->timeout.head) {
6384                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6385
6386                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6387                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6388                                 data->mode);
6389         }
6390         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6391         /* drop submission reference */
6392         io_put_req(req);
6393 }
6394
6395 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6396 {
6397         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6398
6399         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6400             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6401                 return NULL;
6402
6403         nxt->timeout.head = req;
6404         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6405         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6406         return nxt;
6407 }
6408
6409 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6410 {
6411         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6412         int ret;
6413
6414         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6415
6416         /*
6417          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6418          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6419          */
6420         if (likely(!ret)) {
6421                 /* drop submission reference */
6422                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6423                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6424                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6425
6426                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6427                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6428                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6429                 } else {
6430                         io_put_req(req);
6431                 }
6432         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6433                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6434                         /*
6435                          * Queued up for async execution, worker will release
6436                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6437                          */
6438                         io_queue_async_work(req);
6439                 }
6440         } else {
6441                 io_req_complete_failed(req, ret);
6442         }
6443         if (linked_timeout)
6444                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6445 }
6446
6447 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6448 {
6449         int ret;
6450
6451         ret = io_req_defer(req);
6452         if (ret) {
6453                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6454 fail_req:
6455                         io_req_complete_failed(req, ret);
6456                 }
6457         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6458                 ret = io_req_prep_async(req);
6459                 if (unlikely(ret))
6460                         goto fail_req;
6461                 io_queue_async_work(req);
6462         } else {
6463                 __io_queue_sqe(req);
6464         }
6465 }
6466
6467 /*
6468  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6469  *
6470  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6471  */
6472 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6473                                         struct io_kiocb *req,
6474                                         unsigned int sqe_flags)
6475 {
6476         if (!ctx->restricted)
6477                 return true;
6478
6479         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6480                 return false;
6481
6482         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6483             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6484                 return false;
6485
6486         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6487                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6488                 return false;
6489
6490         return true;
6491 }
6492
6493 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6494                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6495 {
6496         struct io_submit_state *state;
6497         unsigned int sqe_flags;
6498         int personality, ret = 0;
6499
6500         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6501         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6502         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6503         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6504         req->async_data = NULL;
6505         req->file = NULL;
6506         req->ctx = ctx;
6507         req->link = NULL;
6508         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6509         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6510         atomic_set(&req->refs, 2);
6511         req->task = current;
6512         req->result = 0;
6513         req->work.creds = NULL;
6514
6515         /* enforce forwards compatibility on users */
6516         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6517                 return -EINVAL;
6518         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6519                 return -EINVAL;
6520         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6521                 return -EACCES;
6522
6523         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6524             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6525                 return -EOPNOTSUPP;
6526
6527         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6528         if (personality) {
6529                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6530                 if (!req->work.creds)
6531                         return -EINVAL;
6532                 get_cred(req->work.creds);
6533         }
6534         state = &ctx->submit_state;
6535
6536         /*
6537          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6538          * is potentially a read/write to block based storage.
6539          */
6540         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6541             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6542                 blk_start_plug(&state->plug);
6543                 state->plug_started = true;
6544         }
6545
6546         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6547                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6548
6549                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6550                 if (unlikely(!req->file))
6551                         ret = -EBADF;
6552         }
6553
6554         state->ios_left--;
6555         return ret;
6556 }
6557
6558 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6559                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6560 {
6561         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6562         int ret;
6563
6564         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6565         if (unlikely(ret)) {
6566 fail_req:
6567                 if (link->head) {
6568                         /* fail even hard links since we don't submit */
6569                         req_set_fail(link->head);
6570                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6571                         link->head = NULL;
6572                 }
6573                 io_req_complete_failed(req, ret);
6574                 return ret;
6575         }
6576         ret = io_req_prep(req, sqe);
6577         if (unlikely(ret))
6578                 goto fail_req;
6579
6580         /* don't need @sqe from now on */
6581         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6582                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6583
6584         /*
6585          * If we already have a head request, queue this one for async
6586          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6587          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6588          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6589          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6590          */
6591         if (link->head) {
6592                 struct io_kiocb *head = link->head;
6593
6594                 /*
6595                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6596                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6597                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6598                  * next after the link request. The last one is done via
6599                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6600                  */
6601                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6602                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6603                         ctx->drain_next = 1;
6604                 }
6605                 ret = io_req_prep_async(req);
6606                 if (unlikely(ret))
6607                         goto fail_req;
6608                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6609                 link->last->link = req;
6610                 link->last = req;
6611
6612                 /* last request of a link, enqueue the link */
6613                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6614                         io_queue_sqe(head);
6615                         link->head = NULL;
6616                 }
6617         } else {
6618                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6619                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6620                         ctx->drain_next = 0;
6621                 }
6622                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6623                         link->head = req;
6624                         link->last = req;
6625                 } else {
6626                         io_queue_sqe(req);
6627                 }
6628         }
6629
6630         return 0;
6631 }
6632
6633 /*
6634  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6635  */
6636 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6637                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6638 {
6639         if (state->link.head)
6640                 io_queue_sqe(state->link.head);
6641         if (state->comp.nr)
6642                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6643         if (state->plug_started)
6644                 blk_finish_plug(&state->plug);
6645         io_state_file_put(state);
6646 }
6647
6648 /*
6649  * Start submission side cache.
6650  */
6651 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6652                                   unsigned int max_ios)
6653 {
6654         state->plug_started = false;
6655         state->ios_left = max_ios;
6656         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6657         state->link.head = NULL;
6658 }
6659
6660 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6661 {
6662         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6663
6664         /*
6665          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6666          * since once we write the new head, the application could
6667          * write new data to them.
6668          */
6669         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6670 }
6671
6672 /*
6673  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6674  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6675  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6676  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6677  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6678  * prevent a re-load down the line.
6679  */
6680 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6681 {
6682         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6683         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
6684
6685         /*
6686          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6687          *
6688          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6689          *    head updates.
6690          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6691          *    though the application is the one updating it.
6692          */
6693         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & mask]);
6694         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6695                 return &ctx->sq_sqes[head];
6696
6697         /* drop invalid entries */
6698         ctx->cached_sq_dropped++;
6699         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6700         return NULL;
6701 }
6702
6703 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6704 {
6705         int submitted = 0;
6706
6707         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6708         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6709
6710         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6711                 return -EAGAIN;
6712
6713         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6714         refcount_add(nr, &current->usage);
6715         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6716
6717         while (submitted < nr) {
6718                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6719                 struct io_kiocb *req;
6720
6721                 req = io_alloc_req(ctx);
6722                 if (unlikely(!req)) {
6723                         if (!submitted)
6724                                 submitted = -EAGAIN;
6725                         break;
6726                 }
6727                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6728                 if (unlikely(!sqe)) {
6729                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6730                         break;
6731                 }
6732                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6733                 submitted++;
6734                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6735                         break;
6736         }
6737
6738         if (unlikely(submitted != nr)) {
6739                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6740                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6741                 int unused = nr - ref_used;
6742
6743                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6744                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6745                 put_task_struct_many(current, unused);
6746         }
6747
6748         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6749          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6750         io_commit_sqring(ctx);
6751
6752         return submitted;
6753 }
6754
6755 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
6756 {
6757         return READ_ONCE(sqd->state);
6758 }
6759
6760 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6761 {
6762         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6763         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6764         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6765         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6766 }
6767
6768 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6769 {
6770         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6771         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6772         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6773 }
6774
6775 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6776 {
6777         unsigned int to_submit;
6778         int ret = 0;
6779
6780         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6781         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6782         if (cap_entries && to_submit > 8)
6783                 to_submit = 8;
6784
6785         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6786                 unsigned nr_events = 0;
6787
6788                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6789                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6790                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6791
6792                 /*
6793                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
6794                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
6795                  */
6796                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6797                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6798                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6799                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6800
6801                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6802                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6803         }
6804
6805         return ret;
6806 }
6807
6808 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6809 {
6810         struct io_ring_ctx *ctx;
6811         unsigned sq_thread_idle = 0;
6812
6813         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6814                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
6815         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6816 }
6817
6818 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
6819 {
6820         bool did_sig = false;
6821         struct ksignal ksig;
6822
6823         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6824             signal_pending(current)) {
6825                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6826                 if (signal_pending(current))
6827                         did_sig = get_signal(&ksig);
6828                 cond_resched();
6829                 mutex_lock(&sqd->lock);
6830         }
6831         io_run_task_work();
6832         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
6833 }
6834
6835 static int io_sq_thread(void *data)
6836 {
6837         struct io_sq_data *sqd = data;
6838         struct io_ring_ctx *ctx;
6839         unsigned long timeout = 0;
6840         char buf[TASK_COMM_LEN];
6841         DEFINE_WAIT(wait);
6842
6843         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6844         set_task_comm(current, buf);
6845
6846         if (sqd->sq_cpu != -1)
6847                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6848         else
6849                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6850         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6851
6852         mutex_lock(&sqd->lock);
6853         while (1) {
6854                 int ret;
6855                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6856
6857                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
6858                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
6859                                 break;
6860                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6861                         continue;
6862                 }
6863
6864                 sqt_spin = false;
6865                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6866                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6867                         const struct cred *creds = NULL;
6868
6869                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6870                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6871                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6872                         if (creds)
6873                                 revert_creds(creds);
6874                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6875                                 sqt_spin = true;
6876                 }
6877
6878                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6879                         io_run_task_work();
6880                         cond_resched();
6881                         if (sqt_spin)
6882                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6883                         continue;
6884                 }
6885
6886                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6887                 if (!io_sqd_events_pending(sqd)) {
6888                         needs_sched = true;
6889                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6890                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6891
6892                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6893                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6894                                         needs_sched = false;
6895                                         break;
6896                                 }
6897                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
6898                                         needs_sched = false;
6899                                         break;
6900                                 }
6901                         }
6902
6903                         if (needs_sched) {
6904                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6905                                 schedule();
6906                                 mutex_lock(&sqd->lock);
6907                         }
6908                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6909                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6910                 }
6911
6912                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6913                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6914         }
6915
6916         io_uring_cancel_sqpoll(sqd);
6917         sqd->thread = NULL;
6918         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6919                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6920         io_run_task_work();
6921         mutex_unlock(&sqd->lock);
6922
6923         complete(&sqd->exited);
6924         do_exit(0);
6925 }
6926
6927 struct io_wait_queue {
6928         struct wait_queue_entry wq;
6929         struct io_ring_ctx *ctx;
6930         unsigned to_wait;
6931         unsigned nr_timeouts;
6932 };
6933
6934 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6935 {
6936         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6937
6938         /*
6939          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6940          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6941          * regardless of event count.
6942          */
6943         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6944                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6945 }
6946
6947 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6948                             int wake_flags, void *key)
6949 {
6950         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6951                                                         wq);
6952
6953         /*
6954          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6955          * the task, and the next invocation will do it.
6956          */
6957         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6958                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6959         return -1;
6960 }
6961
6962 static int io_run_task_work_sig(void)
6963 {
6964         if (io_run_task_work())
6965                 return 1;
6966         if (!signal_pending(current))
6967                 return 0;
6968         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6969                 return -ERESTARTSYS;
6970         return -EINTR;
6971 }
6972
6973 /* when returns >0, the caller should retry */
6974 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6975                                           struct io_wait_queue *iowq,
6976                                           signed long *timeout)
6977 {
6978         int ret;
6979
6980         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6981         ret = io_run_task_work_sig();
6982         if (ret || io_should_wake(iowq))
6983                 return ret;
6984         /* let the caller flush overflows, retry */
6985         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6986                 return 1;
6987
6988         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6989         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6990 }
6991
6992 /*
6993  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6994  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6995  */
6996 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6997                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
6998                           struct __kernel_timespec __user *uts)
6999 {
7000         struct io_wait_queue iowq = {
7001                 .wq = {
7002                         .private        = current,
7003                         .func           = io_wake_function,
7004                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7005                 },
7006                 .ctx            = ctx,
7007                 .to_wait        = min_events,
7008         };
7009         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7010         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7011         int ret;
7012
7013         do {
7014                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7015                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7016                         return 0;
7017                 if (!io_run_task_work())
7018                         break;
7019         } while (1);
7020
7021         if (sig) {
7022 #ifdef CONFIG_COMPAT
7023                 if (in_compat_syscall())
7024                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7025                                                       sigsz);
7026                 else
7027 #endif
7028                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7029
7030                 if (ret)
7031                         return ret;
7032         }
7033
7034         if (uts) {
7035                 struct timespec64 ts;
7036
7037                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7038                         return -EFAULT;
7039                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7040         }
7041
7042         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7043         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7044         do {
7045                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7046                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false)) {
7047                         ret = -EBUSY;
7048                         break;
7049                 }
7050                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
7051                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7052                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7053                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7054                 cond_resched();
7055         } while (ret > 0);
7056
7057         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7058
7059         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7060 }
7061
7062 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7063 {
7064         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7065
7066         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7067                 kfree(table->files[i]);
7068         kfree(table->files);
7069         table->files = NULL;
7070 }
7071
7072 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7073 {
7074         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7075 }
7076
7077 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7078 {
7079         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7080 }
7081
7082 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7083 {
7084         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7085         kfree(ref_node);
7086 }
7087
7088 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7089                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7090 {
7091         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7092         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7093
7094         if (data_to_kill) {
7095                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7096
7097                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7098                 io_rsrc_ref_lock(ctx);
7099                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7100                 io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7101
7102                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7103                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7104                 ctx->rsrc_node = NULL;
7105         }
7106
7107         if (!ctx->rsrc_node) {
7108                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7109                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7110         }
7111 }
7112
7113 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7114 {
7115         if (ctx->rsrc_backup_node)
7116                 return 0;
7117         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7118         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7119 }
7120
7121 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7122 {
7123         int ret;
7124
7125         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7126         if (data->quiesce)
7127                 return -ENXIO;
7128
7129         data->quiesce = true;
7130         do {
7131                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7132                 if (ret)
7133                         break;
7134                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7135
7136                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7137                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7138                         break;
7139                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7140                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7141                 if (!ret)
7142                         break;
7143
7144                 atomic_inc(&data->refs);
7145                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7146                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7147                 reinit_completion(&data->done);
7148
7149                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7150                 ret = io_run_task_work_sig();
7151                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7152         } while (ret >= 0);
7153         data->quiesce = false;
7154
7155         return ret;
7156 }
7157
7158 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7159 {
7160         kvfree(data->tags);
7161         kfree(data);
7162 }
7163
7164 static int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7165                               u64 __user *utags, unsigned nr,
7166                               struct io_rsrc_data **pdata)
7167 {
7168         struct io_rsrc_data *data;
7169         unsigned i;
7170
7171         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7172         if (!data)
7173                 return -ENOMEM;
7174
7175         data->tags = kvcalloc(nr, sizeof(*data->tags), GFP_KERNEL);
7176         if (!data->tags) {
7177                 kfree(data);
7178                 return -ENOMEM;
7179         }
7180         if (utags) {
7181                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7182                         if (copy_from_user(&data->tags[i], &utags[i],
7183                                            sizeof(data->tags[i]))) {
7184                                 io_rsrc_data_free(data);
7185                                 return -EFAULT;
7186                         }
7187                 }
7188         }
7189
7190         atomic_set(&data->refs, 1);
7191         data->ctx = ctx;
7192         data->do_put = do_put;
7193         init_completion(&data->done);
7194         *pdata = data;
7195         return 0;
7196 }
7197
7198 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7199 {
7200 #if defined(CONFIG_UNIX)
7201         if (ctx->ring_sock) {
7202                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7203                 struct sk_buff *skb;
7204
7205                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7206                         kfree_skb(skb);
7207         }
7208 #else
7209         int i;
7210
7211         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7212                 struct file *file;
7213
7214                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7215                 if (file)
7216                         fput(file);
7217         }
7218 #endif
7219         io_free_file_tables(&ctx->file_table, ctx->nr_user_files);
7220         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7221         ctx->file_data = NULL;
7222         ctx->nr_user_files = 0;
7223 }
7224
7225 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7226 {
7227         int ret;
7228
7229         if (!ctx->file_data)
7230                 return -ENXIO;
7231         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7232         if (!ret)
7233                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7234         return ret;
7235 }
7236
7237 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7238         __releases(&sqd->lock)
7239 {
7240         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7241
7242         /*
7243          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7244          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7245          */
7246         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7247         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7248                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7249         mutex_unlock(&sqd->lock);
7250 }
7251
7252 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7253         __acquires(&sqd->lock)
7254 {
7255         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7256
7257         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7258         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7259         mutex_lock(&sqd->lock);
7260         if (sqd->thread)
7261                 wake_up_process(sqd->thread);
7262 }
7263
7264 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7265 {
7266         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7267         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7268
7269         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7270         mutex_lock(&sqd->lock);
7271         if (sqd->thread)
7272                 wake_up_process(sqd->thread);
7273         mutex_unlock(&sqd->lock);
7274         wait_for_completion(&sqd->exited);
7275 }
7276
7277 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7278 {
7279         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7280                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7281
7282                 io_sq_thread_stop(sqd);
7283                 kfree(sqd);
7284         }
7285 }
7286
7287 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7288 {
7289         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7290
7291         if (sqd) {
7292                 io_sq_thread_park(sqd);
7293                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7294                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7295                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7296
7297                 io_put_sq_data(sqd);
7298                 ctx->sq_data = NULL;
7299         }
7300 }
7301
7302 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7303 {
7304         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7305         struct io_sq_data *sqd;
7306         struct fd f;
7307
7308         f = fdget(p->wq_fd);
7309         if (!f.file)
7310                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7311         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7312                 fdput(f);
7313                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7314         }
7315
7316         ctx_attach = f.file->private_data;
7317         sqd = ctx_attach->sq_data;
7318         if (!sqd) {
7319                 fdput(f);
7320                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7321         }
7322         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7323                 fdput(f);
7324                 return ERR_PTR(-EPERM);
7325         }
7326
7327         refcount_inc(&sqd->refs);
7328         fdput(f);
7329         return sqd;
7330 }
7331
7332 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7333                                          bool *attached)
7334 {
7335         struct io_sq_data *sqd;
7336
7337         *attached = false;
7338         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7339                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7340                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7341                         *attached = true;
7342                         return sqd;
7343                 }
7344                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7345                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7346                         return sqd;
7347         }
7348
7349         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7350         if (!sqd)
7351                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7352
7353         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7354         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7355         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7356         mutex_init(&sqd->lock);
7357         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7358         init_completion(&sqd->exited);
7359         return sqd;
7360 }
7361
7362 #if defined(CONFIG_UNIX)
7363 /*
7364  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7365  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7366  * loops in the file referencing.
7367  */
7368 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7369 {
7370         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7371         struct scm_fp_list *fpl;
7372         struct sk_buff *skb;
7373         int i, nr_files;
7374
7375         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7376         if (!fpl)
7377                 return -ENOMEM;
7378
7379         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7380         if (!skb) {
7381                 kfree(fpl);
7382                 return -ENOMEM;
7383         }
7384
7385         skb->sk = sk;
7386
7387         nr_files = 0;
7388         fpl->user = get_uid(current_user());
7389         for (i = 0; i < nr; i++) {
7390                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7391
7392                 if (!file)
7393                         continue;
7394                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7395                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7396                 nr_files++;
7397         }
7398
7399         if (nr_files) {
7400                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7401                 fpl->count = nr_files;
7402                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7403                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7404                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7405                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7406
7407                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7408                         fput(fpl->fp[i]);
7409         } else {
7410                 kfree_skb(skb);
7411                 kfree(fpl);
7412         }
7413
7414         return 0;
7415 }
7416
7417 /*
7418  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7419  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7420  * garbage collection to take care of this problem for us.
7421  */
7422 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7423 {
7424         unsigned left, total;
7425         int ret = 0;
7426
7427         total = 0;
7428         left = ctx->nr_user_files;
7429         while (left) {
7430                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7431
7432                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7433                 if (ret)
7434                         break;
7435                 left -= this_files;
7436                 total += this_files;
7437         }
7438
7439         if (!ret)
7440                 return 0;
7441
7442         while (total < ctx->nr_user_files) {
7443                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7444
7445                 if (file)
7446                         fput(file);
7447                 total++;
7448         }
7449
7450         return ret;
7451 }
7452 #else
7453 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7454 {
7455         return 0;
7456 }
7457 #endif
7458
7459 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7460 {
7461         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7462
7463         table->files = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table->files), GFP_KERNEL);
7464         if (!table->files)
7465                 return false;
7466
7467         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7468                 unsigned int this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7469
7470                 table->files[i] = kcalloc(this_files, sizeof(*table->files[i]),
7471                                         GFP_KERNEL);
7472                 if (!table->files[i])
7473                         break;
7474                 nr_files -= this_files;
7475         }
7476
7477         if (i == nr_tables)
7478                 return true;
7479
7480         io_free_file_tables(table, nr_tables * IORING_MAX_FILES_TABLE);
7481         return false;
7482 }
7483
7484 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7485 {
7486         struct file *file = prsrc->file;
7487 #if defined(CONFIG_UNIX)
7488         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7489         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7490         struct sk_buff *skb;
7491         int i;
7492
7493         __skb_queue_head_init(&list);
7494
7495         /*
7496          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7497          * remove this entry and rearrange the file array.
7498          */
7499         skb = skb_dequeue(head);
7500         while (skb) {
7501                 struct scm_fp_list *fp;
7502
7503                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7504                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7505                         int left;
7506
7507                         if (fp->fp[i] != file)
7508                                 continue;
7509
7510                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7511                         left = fp->count - 1 - i;
7512                         if (left) {
7513                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7514                                                 left * sizeof(struct file *));
7515                         }
7516                         fp->count--;
7517                         if (!fp->count) {
7518                                 kfree_skb(skb);
7519                                 skb = NULL;
7520                         } else {
7521                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7522                         }
7523                         fput(file);
7524                         file = NULL;
7525                         break;
7526                 }
7527
7528                 if (!file)
7529                         break;
7530
7531                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7532
7533                 skb = skb_dequeue(head);
7534         }
7535
7536         if (skb_peek(&list)) {
7537                 spin_lock_irq(&head->lock);
7538                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7539                         __skb_queue_tail(head, skb);
7540                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7541         }
7542 #else
7543         fput(file);
7544 #endif
7545 }
7546
7547 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
7548 {
7549         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7550         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7551         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7552
7553         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7554                 list_del(&prsrc->list);
7555
7556                 if (prsrc->tag) {
7557                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
7558                         unsigned long flags;
7559
7560                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
7561                         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
7562                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
7563                         ctx->cq_extra++;
7564                         io_commit_cqring(ctx);
7565                         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
7566                         io_cqring_ev_posted(ctx);
7567                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
7568                 }
7569
7570                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
7571                 kfree(prsrc);
7572         }
7573
7574         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
7575         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
7576                 complete(&rsrc_data->done);
7577 }
7578
7579 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7580 {
7581         struct io_ring_ctx *ctx;
7582         struct llist_node *node;
7583
7584         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7585         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7586
7587         while (node) {
7588                 struct io_rsrc_node *ref_node;
7589                 struct llist_node *next = node->next;
7590
7591                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
7592                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7593                 node = next;
7594         }
7595 }
7596
7597 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7598 {
7599         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7600         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7601         bool first_add = false;
7602
7603         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7604         node->done = true;
7605
7606         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7607                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7608                                             struct io_rsrc_node, node);
7609                 /* recycle ref nodes in order */
7610                 if (!node->done)
7611                         break;
7612                 list_del(&node->node);
7613                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7614         }
7615         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7616
7617         if (first_add)
7618                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7619 }
7620
7621 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7622 {
7623         struct io_rsrc_node *ref_node;
7624
7625         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7626         if (!ref_node)
7627                 return NULL;
7628
7629         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7630                             0, GFP_KERNEL)) {
7631                 kfree(ref_node);
7632                 return NULL;
7633         }
7634         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7635         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7636         ref_node->done = false;
7637         return ref_node;
7638 }
7639
7640 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7641                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
7642 {
7643         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7644         struct file *file;
7645         int fd, ret;
7646         unsigned i;
7647
7648         if (ctx->file_data)
7649                 return -EBUSY;
7650         if (!nr_args)
7651                 return -EINVAL;
7652         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7653                 return -EMFILE;
7654         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7655         if (ret)
7656                 return ret;
7657         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
7658                                  &ctx->file_data);
7659         if (ret)
7660                 return ret;
7661
7662         ret = -ENOMEM;
7663         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
7664                 goto out_free;
7665
7666         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7667                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7668                         ret = -EFAULT;
7669                         goto out_fput;
7670                 }
7671                 /* allow sparse sets */
7672                 if (fd == -1) {
7673                         ret = -EINVAL;
7674                         if (unlikely(ctx->file_data->tags[i]))
7675                                 goto out_fput;
7676                         continue;
7677                 }
7678
7679                 file = fget(fd);
7680                 ret = -EBADF;
7681                 if (unlikely(!file))
7682                         goto out_fput;
7683
7684                 /*
7685                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7686                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7687                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7688                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7689                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7690                  */
7691                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7692                         fput(file);
7693                         goto out_fput;
7694                 }
7695                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
7696         }
7697
7698         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7699         if (ret) {
7700                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7701                 return ret;
7702         }
7703
7704         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
7705         return ret;
7706 out_fput:
7707         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7708                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7709                 if (file)
7710                         fput(file);
7711         }
7712         io_free_file_tables(&ctx->file_table, nr_args);
7713         ctx->nr_user_files = 0;
7714 out_free:
7715         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7716         ctx->file_data = NULL;
7717         return ret;
7718 }
7719
7720 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7721                                 int index)
7722 {
7723 #if defined(CONFIG_UNIX)
7724         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7725         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7726         struct sk_buff *skb;
7727
7728         /*
7729          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7730          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7731          * and filling it in.
7732          */
7733         spin_lock_irq(&head->lock);
7734         skb = skb_peek(head);
7735         if (skb) {
7736                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7737
7738                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7739                         __skb_unlink(skb, head);
7740                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7741                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7742                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7743                         fpl->count++;
7744                         spin_lock_irq(&head->lock);
7745                         __skb_queue_head(head, skb);
7746                 } else {
7747                         skb = NULL;
7748                 }
7749         }
7750         spin_unlock_irq(&head->lock);
7751
7752         if (skb) {
7753                 fput(file);
7754                 return 0;
7755         }
7756
7757         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7758 #else
7759         return 0;
7760 #endif
7761 }
7762
7763 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
7764                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
7765 {
7766         struct io_rsrc_put *prsrc;
7767
7768         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7769         if (!prsrc)
7770                 return -ENOMEM;
7771
7772         prsrc->tag = data->tags[idx];
7773         prsrc->rsrc = rsrc;
7774         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
7775         return 0;
7776 }
7777
7778 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7779                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
7780                                  unsigned nr_args)
7781 {
7782         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
7783         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7784         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7785         struct io_fixed_file *file_slot;
7786         struct file *file;
7787         int fd, i, err = 0;
7788         unsigned int done;
7789         bool needs_switch = false;
7790
7791         if (!ctx->file_data)
7792                 return -ENXIO;
7793         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
7794                 return -EINVAL;
7795
7796         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7797                 u64 tag = 0;
7798
7799                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
7800                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7801                         err = -EFAULT;
7802                         break;
7803                 }
7804                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
7805                         err = -EINVAL;
7806                         break;
7807                 }
7808                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7809                         continue;
7810
7811                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7812                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
7813
7814                 if (file_slot->file_ptr) {
7815                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
7816                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
7817                                                     ctx->rsrc_node, file);
7818                         if (err)
7819                                 break;
7820                         file_slot->file_ptr = 0;
7821                         needs_switch = true;
7822                 }
7823                 if (fd != -1) {
7824                         file = fget(fd);
7825                         if (!file) {
7826                                 err = -EBADF;
7827                                 break;
7828                         }
7829                         /*
7830                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7831                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7832                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7833                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7834                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7835                          * support regular read/write anyway.
7836                          */
7837                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7838                                 fput(file);
7839                                 err = -EBADF;
7840                                 break;
7841                         }
7842                         data->tags[up->offset + done] = tag;
7843                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
7844                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7845                         if (err) {
7846                                 file_slot->file_ptr = 0;
7847                                 fput(file);
7848                                 break;
7849                         }
7850                 }
7851         }
7852
7853         if (needs_switch)
7854                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7855         return done ? done : err;
7856 }
7857
7858 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7859 {
7860         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7861
7862         req = io_put_req_find_next(req);
7863         return req ? &req->work : NULL;
7864 }
7865
7866 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7867                                         struct task_struct *task)
7868 {
7869         struct io_wq_hash *hash;
7870         struct io_wq_data data;
7871         unsigned int concurrency;
7872
7873         hash = ctx->hash_map;
7874         if (!hash) {
7875                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7876                 if (!hash)
7877                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7878                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7879                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7880                 ctx->hash_map = hash;
7881         }
7882
7883         data.hash = hash;
7884         data.task = task;
7885         data.free_work = io_free_work;
7886         data.do_work = io_wq_submit_work;
7887
7888         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7889         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7890
7891         return io_wq_create(concurrency, &data);
7892 }
7893
7894 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7895                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7896 {
7897         struct io_uring_task *tctx;
7898         int ret;
7899
7900         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7901         if (unlikely(!tctx))
7902                 return -ENOMEM;
7903
7904         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7905         if (unlikely(ret)) {
7906                 kfree(tctx);
7907                 return ret;
7908         }
7909
7910         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
7911         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7912                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7913                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7914                 kfree(tctx);
7915                 return ret;
7916         }
7917
7918         xa_init(&tctx->xa);
7919         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7920         tctx->last = NULL;
7921         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7922         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
7923         task->io_uring = tctx;
7924         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7925         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7926         tctx->task_state = 0;
7927         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7928         return 0;
7929 }
7930
7931 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7932 {
7933         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7934
7935         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7936         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7937
7938         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7939         kfree(tctx);
7940         tsk->io_uring = NULL;
7941 }
7942
7943 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7944                                 struct io_uring_params *p)
7945 {
7946         int ret;
7947
7948         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7949         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7950                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7951                 struct fd f;
7952
7953                 f = fdget(p->wq_fd);
7954                 if (!f.file)
7955                         return -ENXIO;
7956                 fdput(f);
7957                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
7958                         return -EINVAL;
7959         }
7960         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7961                 struct task_struct *tsk;
7962                 struct io_sq_data *sqd;
7963                 bool attached;
7964
7965                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
7966                 if (IS_ERR(sqd)) {
7967                         ret = PTR_ERR(sqd);
7968                         goto err;
7969                 }
7970
7971                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
7972                 ctx->sq_data = sqd;
7973                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7974                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7975                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7976
7977                 io_sq_thread_park(sqd);
7978                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
7979                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7980                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
7981                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
7982                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7983
7984                 if (ret < 0)
7985                         goto err;
7986                 if (attached)
7987                         return 0;
7988
7989                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7990                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7991
7992                         ret = -EINVAL;
7993                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
7994                                 goto err_sqpoll;
7995                         sqd->sq_cpu = cpu;
7996                 } else {
7997                         sqd->sq_cpu = -1;
7998                 }
7999
8000                 sqd->task_pid = current->pid;
8001                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8002                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8003                 if (IS_ERR(tsk)) {
8004                         ret = PTR_ERR(tsk);
8005                         goto err_sqpoll;
8006                 }
8007
8008                 sqd->thread = tsk;
8009                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8010                 wake_up_new_task(tsk);
8011                 if (ret)
8012                         goto err;
8013         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8014                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8015                 ret = -EINVAL;
8016                 goto err;
8017         }
8018
8019         return 0;
8020 err_sqpoll:
8021         complete(&ctx->sq_data->exited);
8022 err:
8023         io_sq_thread_finish(ctx);
8024         return ret;
8025 }
8026
8027 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8028                                       unsigned long nr_pages)
8029 {
8030         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8031 }
8032
8033 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8034                                    unsigned long nr_pages)
8035 {
8036         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8037
8038         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8039         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8040
8041         do {
8042                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8043                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8044                 if (new_pages > page_limit)
8045                         return -ENOMEM;
8046         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8047                                         new_pages) != cur_pages);
8048
8049         return 0;
8050 }
8051
8052 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8053 {
8054         if (ctx->user)
8055                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8056
8057         if (ctx->mm_account)
8058                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8059 }
8060
8061 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8062 {
8063         int ret;
8064
8065         if (ctx->user) {
8066                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8067                 if (ret)
8068                         return ret;
8069         }
8070
8071         if (ctx->mm_account)
8072                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8073
8074         return 0;
8075 }
8076
8077 static void io_mem_free(void *ptr)
8078 {
8079         struct page *page;
8080
8081         if (!ptr)
8082                 return;
8083
8084         page = virt_to_head_page(ptr);
8085         if (put_page_testzero(page))
8086                 free_compound_page(page);
8087 }
8088
8089 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8090 {
8091         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8092                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8093
8094         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8095 }
8096
8097 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8098                                 size_t *sq_offset)
8099 {
8100         struct io_rings *rings;
8101         size_t off, sq_array_size;
8102
8103         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8104         if (off == SIZE_MAX)
8105                 return SIZE_MAX;
8106
8107 #ifdef CONFIG_SMP
8108         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8109         if (off == 0)
8110                 return SIZE_MAX;
8111 #endif
8112
8113         if (sq_offset)
8114                 *sq_offset = off;
8115
8116         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8117         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8118                 return SIZE_MAX;
8119
8120         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8121                 return SIZE_MAX;
8122
8123         return off;
8124 }
8125
8126 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8127 {
8128         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8129         unsigned int i;
8130
8131         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8132                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8133                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8134                 if (imu->acct_pages)
8135                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8136                 kvfree(imu);
8137         }
8138         *slot = NULL;
8139 }
8140
8141 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8142 {
8143         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8144         prsrc->buf = NULL;
8145 }
8146
8147 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8148 {
8149         unsigned int i;
8150
8151         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8152                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8153         kfree(ctx->user_bufs);
8154         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8155         ctx->user_bufs = NULL;
8156         ctx->buf_data = NULL;
8157         ctx->nr_user_bufs = 0;
8158 }
8159
8160 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8161 {
8162         int ret;
8163
8164         if (!ctx->buf_data)
8165                 return -ENXIO;
8166
8167         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8168         if (!ret)
8169                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8170         return ret;
8171 }
8172
8173 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8174                        void __user *arg, unsigned index)
8175 {
8176         struct iovec __user *src;
8177
8178 #ifdef CONFIG_COMPAT
8179         if (ctx->compat) {
8180                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8181                 struct compat_iovec ciov;
8182
8183                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8184                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8185                         return -EFAULT;
8186
8187                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8188                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8189                 return 0;
8190         }
8191 #endif
8192         src = (struct iovec __user *) arg;
8193         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8194                 return -EFAULT;
8195         return 0;
8196 }
8197
8198 /*
8199  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8200  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8201  * match that one.
8202  *
8203  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8204  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8205  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8206  */
8207 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8208                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8209 {
8210         int i, j;
8211
8212         /* check current page array */
8213         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8214                 if (!PageCompound(pages[i]))
8215                         continue;
8216                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8217                         return true;
8218         }
8219
8220         /* check previously registered pages */
8221         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8222                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8223
8224                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8225                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8226                                 continue;
8227                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8228                                 return true;
8229                 }
8230         }
8231
8232         return false;
8233 }
8234
8235 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8236                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8237                                  struct page **last_hpage)
8238 {
8239         int i, ret;
8240
8241         imu->acct_pages = 0;
8242         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8243                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8244                         imu->acct_pages++;
8245                 } else {
8246                         struct page *hpage;
8247
8248                         hpage = compound_head(pages[i]);
8249                         if (hpage == *last_hpage)
8250                                 continue;
8251                         *last_hpage = hpage;
8252                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8253                                 continue;
8254                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8255                 }
8256         }
8257
8258         if (!imu->acct_pages)
8259                 return 0;
8260
8261         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8262         if (ret)
8263                 imu->acct_pages = 0;
8264         return ret;
8265 }
8266
8267 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8268                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8269                                   struct page **last_hpage)
8270 {
8271         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8272         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8273         struct page **pages = NULL;
8274         unsigned long off, start, end, ubuf;
8275         size_t size;
8276         int ret, pret, nr_pages, i;
8277
8278         if (!iov->iov_base) {
8279                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
8280                 return 0;
8281         }
8282
8283         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8284         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8285         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8286         nr_pages = end - start;
8287
8288         *pimu = NULL;
8289         ret = -ENOMEM;
8290
8291         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8292         if (!pages)
8293                 goto done;
8294
8295         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8296                               GFP_KERNEL);
8297         if (!vmas)
8298                 goto done;
8299
8300         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
8301         if (!imu)
8302                 goto done;
8303
8304         ret = 0;
8305         mmap_read_lock(current->mm);
8306         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8307                               pages, vmas);
8308         if (pret == nr_pages) {
8309                 /* don't support file backed memory */
8310                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8311                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8312
8313                         if (vma_is_shmem(vma))
8314                                 continue;
8315                         if (vma->vm_file &&
8316                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8317                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8318                                 break;
8319                         }
8320                 }
8321         } else {
8322                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8323         }
8324         mmap_read_unlock(current->mm);
8325         if (ret) {
8326                 /*
8327                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8328                  * release any pages we did get
8329                  */
8330                 if (pret > 0)
8331                         unpin_user_pages(pages, pret);
8332                 goto done;
8333         }
8334
8335         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8336         if (ret) {
8337                 unpin_user_pages(pages, pret);
8338                 goto done;
8339         }
8340
8341         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8342         size = iov->iov_len;
8343         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8344                 size_t vec_len;
8345
8346                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8347                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8348                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8349                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8350                 off = 0;
8351                 size -= vec_len;
8352         }
8353         /* store original address for later verification */
8354         imu->ubuf = ubuf;
8355         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
8356         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8357         *pimu = imu;
8358         ret = 0;
8359 done:
8360         if (ret)
8361                 kvfree(imu);
8362         kvfree(pages);
8363         kvfree(vmas);
8364         return ret;
8365 }
8366
8367 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8368 {
8369         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
8370         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
8371 }
8372
8373 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8374 {
8375         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
8376
8377         /*
8378          * Don't impose further limits on the size and buffer
8379          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8380          * submitted if they are wrong.
8381          */
8382         if (!iov->iov_base)
8383                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
8384         if (!iov->iov_len)
8385                 return -EFAULT;
8386
8387         /* arbitrary limit, but we need something */
8388         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8389                 return -EFAULT;
8390
8391         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
8392                 return -EOVERFLOW;
8393
8394         return 0;
8395 }
8396
8397 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8398                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
8399 {
8400         struct page *last_hpage = NULL;
8401         struct io_rsrc_data *data;
8402         int i, ret;
8403         struct iovec iov;
8404
8405         if (ctx->user_bufs)
8406                 return -EBUSY;
8407         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
8408                 return -EINVAL;
8409         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8410         if (ret)
8411                 return ret;
8412         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
8413         if (ret)
8414                 return ret;
8415         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8416         if (ret) {
8417                 io_rsrc_data_free(data);
8418                 return ret;
8419         }
8420
8421         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
8422                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8423                 if (ret)
8424                         break;
8425                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8426                 if (ret)
8427                         break;
8428                 if (!iov.iov_base && data->tags[i]) {
8429                         ret = -EINVAL;
8430                         break;
8431                 }
8432
8433                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
8434                                              &last_hpage);
8435                 if (ret)
8436                         break;
8437         }
8438
8439         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
8440
8441         ctx->buf_data = data;
8442         if (ret)
8443                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8444         else
8445                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8446         return ret;
8447 }
8448
8449 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8450                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8451                                    unsigned int nr_args)
8452 {
8453         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8454         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
8455         struct page *last_hpage = NULL;
8456         bool needs_switch = false;
8457         __u32 done;
8458         int i, err;
8459
8460         if (!ctx->buf_data)
8461                 return -ENXIO;
8462         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
8463                 return -EINVAL;
8464
8465         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8466                 struct io_mapped_ubuf *imu;
8467                 int offset = up->offset + done;
8468                 u64 tag = 0;
8469
8470                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
8471                 if (err)
8472                         break;
8473                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
8474                         err = -EFAULT;
8475                         break;
8476                 }
8477                 err = io_buffer_validate(&iov);
8478                 if (err)
8479                         break;
8480                 if (!iov.iov_base && tag) {
8481                         err = -EINVAL;
8482                         break;
8483                 }
8484                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
8485                 if (err)
8486                         break;
8487
8488                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
8489                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
8490                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
8491                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
8492                         if (unlikely(err)) {
8493                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
8494                                 break;
8495                         }
8496                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
8497                         needs_switch = true;
8498                 }
8499
8500                 ctx->user_bufs[i] = imu;
8501                 ctx->buf_data->tags[offset] = tag;
8502         }
8503
8504         if (needs_switch)
8505                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
8506         return done ? done : err;
8507 }
8508
8509 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8510 {
8511         __s32 __user *fds = arg;
8512         int fd;
8513
8514         if (ctx->cq_ev_fd)
8515                 return -EBUSY;
8516
8517         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8518                 return -EFAULT;
8519
8520         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8521         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8522                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8523                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8524                 return ret;
8525         }
8526
8527         return 0;
8528 }
8529
8530 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8531 {
8532         if (ctx->cq_ev_fd) {
8533                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8534                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8535                 return 0;
8536         }
8537
8538         return -ENXIO;
8539 }
8540
8541 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8542 {
8543         struct io_buffer *buf;
8544         unsigned long index;
8545
8546         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8547                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8548 }
8549
8550 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8551 {
8552         struct io_kiocb *req, *nxt;
8553
8554         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8555                 if (tsk && req->task != tsk)
8556                         continue;
8557                 list_del(&req->compl.list);
8558                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8559         }
8560 }
8561
8562 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8563 {
8564         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8565         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8566
8567         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8568
8569         if (submit_state->free_reqs) {
8570                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8571                                      submit_state->reqs);
8572                 submit_state->free_reqs = 0;
8573         }
8574
8575         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
8576         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8577         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8578 }
8579
8580 static bool io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
8581 {
8582         if (!data)
8583                 return false;
8584         if (!atomic_dec_and_test(&data->refs))
8585                 wait_for_completion(&data->done);
8586         return true;
8587 }
8588
8589 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8590 {
8591         io_sq_thread_finish(ctx);
8592
8593         if (ctx->mm_account) {
8594                 mmdrop(ctx->mm_account);
8595                 ctx->mm_account = NULL;
8596         }
8597
8598         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8599         if (io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data))
8600                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8601         if (io_wait_rsrc_data(ctx->file_data))
8602                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8603         if (ctx->rings)
8604                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8605         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8606         io_eventfd_unregister(ctx);
8607         io_destroy_buffers(ctx);
8608         if (ctx->sq_creds)
8609                 put_cred(ctx->sq_creds);
8610
8611         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
8612         if (ctx->rsrc_node)
8613                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
8614         if (ctx->rsrc_backup_node)
8615                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
8616         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
8617
8618         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
8619         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
8620
8621 #if defined(CONFIG_UNIX)
8622         if (ctx->ring_sock) {
8623                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8624                 sock_release(ctx->ring_sock);
8625         }
8626 #endif
8627
8628         io_mem_free(ctx->rings);
8629         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8630
8631         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8632         free_uid(ctx->user);
8633         io_req_caches_free(ctx);
8634         if (ctx->hash_map)
8635                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8636         kfree(ctx->cancel_hash);
8637         kfree(ctx->dummy_ubuf);
8638         kfree(ctx);
8639 }
8640
8641 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8642 {
8643         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8644         __poll_t mask = 0;
8645
8646         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8647         /*
8648          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8649          * io_commit_cqring
8650          */
8651         smp_rmb();
8652         if (!io_sqring_full(ctx))
8653                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8654
8655         /*
8656          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8657          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8658          *      CPU0                    CPU1
8659          *      ----                    ----
8660          * lock(&ctx->uring_lock);
8661          *                              lock(&ep->mtx);
8662          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8663          * lock(&ep->mtx);
8664          *
8665          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8666          * pushs them to do the flush.
8667          */
8668         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8669                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8670
8671         return mask;
8672 }
8673
8674 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8675 {
8676         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8677
8678         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8679 }
8680
8681 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8682 {
8683         const struct cred *creds;
8684
8685         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8686         if (creds) {
8687                 put_cred(creds);
8688                 return 0;
8689         }
8690
8691         return -EINVAL;
8692 }
8693
8694 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8695 {
8696         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8697 }
8698
8699 struct io_tctx_exit {
8700         struct callback_head            task_work;
8701         struct completion               completion;
8702         struct io_ring_ctx              *ctx;
8703 };
8704
8705 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8706 {
8707         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8708         struct io_tctx_exit *work;
8709
8710         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8711         /*
8712          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8713          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8714          */
8715         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8716                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
8717         complete(&work->completion);
8718 }
8719
8720 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8721 {
8722         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8723
8724         return req->ctx == data;
8725 }
8726
8727 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8728 {
8729         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8730         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8731         struct io_tctx_exit exit;
8732         struct io_tctx_node *node;
8733         int ret;
8734
8735         /*
8736          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8737          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8738          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8739          * as nobody else will be looking for them.
8740          */
8741         do {
8742                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
8743                 if (ctx->sq_data) {
8744                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8745                         struct task_struct *tsk;
8746
8747                         io_sq_thread_park(sqd);
8748                         tsk = sqd->thread;
8749                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
8750                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
8751                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8752                         io_sq_thread_unpark(sqd);
8753                 }
8754
8755                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8756         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8757
8758         init_completion(&exit.completion);
8759         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8760         exit.ctx = ctx;
8761         /*
8762          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8763          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8764          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Apart from other work,
8765          * this lock/unlock section also waits them to finish.
8766          */
8767         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8768         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8769                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8770
8771                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8772                                         ctx_node);
8773                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
8774                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
8775                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8776                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8777                         continue;
8778                 wake_up_process(node->task);
8779
8780                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8781                 wait_for_completion(&exit.completion);
8782                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8783         }
8784         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8785         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8786         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8787
8788         io_ring_ctx_free(ctx);
8789 }
8790
8791 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8792 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8793                              bool cancel_all)
8794 {
8795         struct io_kiocb *req, *tmp;
8796         int canceled = 0;
8797
8798         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8799         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8800                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
8801                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8802                         canceled++;
8803                 }
8804         }
8805         if (canceled != 0)
8806                 io_commit_cqring(ctx);
8807         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8808         if (canceled != 0)
8809                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8810         return canceled != 0;
8811 }
8812
8813 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8814 {
8815         unsigned long index;
8816         struct creds *creds;
8817
8818         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8819         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8820         if (ctx->rings)
8821                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8822         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8823                 io_unregister_personality(ctx, index);
8824         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8825
8826         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
8827         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
8828
8829         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8830         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8831
8832         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8833         /*
8834          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8835          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8836          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8837          * over using system_wq.
8838          */
8839         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8840 }
8841
8842 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8843 {
8844         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8845
8846         file->private_data = NULL;
8847         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8848         return 0;
8849 }
8850
8851 struct io_task_cancel {
8852         struct task_struct *task;
8853         bool all;
8854 };
8855
8856 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8857 {
8858         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8859         struct io_task_cancel *cancel = data;
8860         bool ret;
8861
8862         if (!cancel->all && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8863                 unsigned long flags;
8864                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8865
8866                 /* protect against races with linked timeouts */
8867                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8868                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8869                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8870         } else {
8871                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8872         }
8873         return ret;
8874 }
8875
8876 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8877                                   struct task_struct *task, bool cancel_all)
8878 {
8879         struct io_defer_entry *de;
8880         LIST_HEAD(list);
8881
8882         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8883         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8884                 if (io_match_task(de->req, task, cancel_all)) {
8885                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8886                         break;
8887                 }
8888         }
8889         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8890         if (list_empty(&list))
8891                 return false;
8892
8893         while (!list_empty(&list)) {
8894                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8895                 list_del_init(&de->list);
8896                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8897                 kfree(de);
8898         }
8899         return true;
8900 }
8901
8902 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8903 {
8904         struct io_tctx_node *node;
8905         enum io_wq_cancel cret;
8906         bool ret = false;
8907
8908         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8909         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8910                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8911
8912                 /*
8913                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8914                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8915                  */
8916                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8917                         continue;
8918                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8919                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8920         }
8921         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8922
8923         return ret;
8924 }
8925
8926 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8927                                          struct task_struct *task,
8928                                          bool cancel_all)
8929 {
8930         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
8931         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8932
8933         while (1) {
8934                 enum io_wq_cancel cret;
8935                 bool ret = false;
8936
8937                 if (!task) {
8938                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8939                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8940                         /*
8941                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8942                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8943                          */
8944                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8945                                                &cancel, true);
8946                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8947                 }
8948
8949                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8950                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
8951                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8952                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8953                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8954                                 ret = true;
8955                         }
8956                 }
8957
8958                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
8959                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
8960                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
8961                 ret |= io_run_task_work();
8962                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
8963                 if (!ret)
8964                         break;
8965                 cond_resched();
8966         }
8967 }
8968
8969 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
8970 {
8971         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8972         struct io_tctx_node *node;
8973         int ret;
8974
8975         if (unlikely(!tctx)) {
8976                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8977                 if (unlikely(ret))
8978                         return ret;
8979                 tctx = current->io_uring;
8980         }
8981         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
8982                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
8983                 if (!node)
8984                         return -ENOMEM;
8985                 node->ctx = ctx;
8986                 node->task = current;
8987
8988                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
8989                                         node, GFP_KERNEL));
8990                 if (ret) {
8991                         kfree(node);
8992                         return ret;
8993                 }
8994
8995                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8996                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
8997                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8998         }
8999         tctx->last = ctx;
9000         return 0;
9001 }
9002
9003 /*
9004  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9005  */
9006 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9007 {
9008         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9009
9010         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9011                 return 0;
9012         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9013 }
9014
9015 /*
9016  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9017  */
9018 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9019 {
9020         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9021         struct io_tctx_node *node;
9022
9023         if (!tctx)
9024                 return;
9025         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9026         if (!node)
9027                 return;
9028
9029         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9030         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9031
9032         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9033         list_del(&node->ctx_node);
9034         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9035
9036         if (tctx->last == node->ctx)
9037                 tctx->last = NULL;
9038         kfree(node);
9039 }
9040
9041 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9042 {
9043         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9044         struct io_tctx_node *node;
9045         unsigned long index;
9046
9047         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
9048                 io_uring_del_tctx_node(index);
9049         if (wq) {
9050                 /*
9051                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9052                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9053                  */
9054                 tctx->io_wq = NULL;
9055                 io_wq_put_and_exit(wq);
9056         }
9057 }
9058
9059 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9060 {
9061         if (tracked)
9062                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9063         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9064 }
9065
9066 static void io_uring_try_cancel(bool cancel_all)
9067 {
9068         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9069         struct io_tctx_node *node;
9070         unsigned long index;
9071
9072         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9073                 struct io_ring_ctx *ctx = node->ctx;
9074
9075                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9076                 if (!ctx->sq_data)
9077                         io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, cancel_all);
9078         }
9079 }
9080
9081 /* should only be called by SQPOLL task */
9082 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_sq_data *sqd)
9083 {
9084         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9085         struct io_ring_ctx *ctx;
9086         s64 inflight;
9087         DEFINE_WAIT(wait);
9088
9089         if (!current->io_uring)
9090                 return;
9091         if (tctx->io_wq)
9092                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9093
9094         WARN_ON_ONCE(!sqd || sqd->thread != current);
9095
9096         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9097         do {
9098                 /* read completions before cancelations */
9099                 inflight = tctx_inflight(tctx, false);
9100                 if (!inflight)
9101                         break;
9102                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9103                         io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, true);
9104
9105                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9106                 /*
9107                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9108                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9109                  * prepare_to_wait().
9110                  */
9111                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, false))
9112                         schedule();
9113                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9114         } while (1);
9115         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9116 }
9117
9118 /*
9119  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
9120  * requests.
9121  */
9122 void __io_uring_cancel(struct files_struct *files)
9123 {
9124         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9125         DEFINE_WAIT(wait);
9126         s64 inflight;
9127         bool cancel_all = !files;
9128
9129         if (tctx->io_wq)
9130                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9131
9132         /* make sure overflow events are dropped */
9133         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9134         do {
9135                 /* read completions before cancelations */
9136                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9137                 if (!inflight)
9138                         break;
9139                 io_uring_try_cancel(cancel_all);
9140                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9141
9142                 /*
9143                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9144                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9145                  * prepare_to_wait().
9146                  */
9147                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9148                         schedule();
9149                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9150         } while (1);
9151         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9152
9153         io_uring_clean_tctx(tctx);
9154         if (cancel_all) {
9155                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9156                 __io_uring_free(current);
9157         }
9158 }
9159
9160 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9161                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9162 {
9163         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9164         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9165         struct page *page;
9166         void *ptr;
9167
9168         switch (offset) {
9169         case IORING_OFF_SQ_RING:
9170         case IORING_OFF_CQ_RING:
9171                 ptr = ctx->rings;
9172                 break;
9173         case IORING_OFF_SQES:
9174                 ptr = ctx->sq_sqes;
9175                 break;
9176         default:
9177                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9178         }
9179
9180         page = virt_to_head_page(ptr);
9181         if (sz > page_size(page))
9182                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9183
9184         return ptr;
9185 }
9186
9187 #ifdef CONFIG_MMU
9188
9189 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9190 {
9191         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9192         unsigned long pfn;
9193         void *ptr;
9194
9195         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9196         if (IS_ERR(ptr))
9197                 return PTR_ERR(ptr);
9198
9199         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9200         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9201 }
9202
9203 #else /* !CONFIG_MMU */
9204
9205 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9206 {
9207         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9208 }
9209
9210 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9211 {
9212         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9213 }
9214
9215 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9216         unsigned long addr, unsigned long len,
9217         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9218 {
9219         void *ptr;
9220
9221         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9222         if (IS_ERR(ptr))
9223                 return PTR_ERR(ptr);
9224
9225         return (unsigned long) ptr;
9226 }
9227
9228 #endif /* !CONFIG_MMU */
9229
9230 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9231 {
9232         DEFINE_WAIT(wait);
9233
9234         do {
9235                 if (!io_sqring_full(ctx))
9236                         break;
9237                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9238
9239                 if (!io_sqring_full(ctx))
9240                         break;
9241                 schedule();
9242         } while (!signal_pending(current));
9243
9244         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9245         return 0;
9246 }
9247
9248 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9249                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9250                           const sigset_t __user **sig)
9251 {
9252         struct io_uring_getevents_arg arg;
9253
9254         /*
9255          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9256          * is just a pointer to the sigset_t.
9257          */
9258         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9259                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9260                 *ts = NULL;
9261                 return 0;
9262         }
9263
9264         /*
9265          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9266          * timespec and sigset_t pointers if good.
9267          */
9268         if (*argsz != sizeof(arg))
9269                 return -EINVAL;
9270         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9271                 return -EFAULT;
9272         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9273         *argsz = arg.sigmask_sz;
9274         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9275         return 0;
9276 }
9277
9278 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9279                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9280                 size_t, argsz)
9281 {
9282         struct io_ring_ctx *ctx;
9283         int submitted = 0;
9284         struct fd f;
9285         long ret;
9286
9287         io_run_task_work();
9288
9289         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9290                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9291                 return -EINVAL;
9292
9293         f = fdget(fd);
9294         if (unlikely(!f.file))
9295                 return -EBADF;
9296
9297         ret = -EOPNOTSUPP;
9298         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9299                 goto out_fput;
9300
9301         ret = -ENXIO;
9302         ctx = f.file->private_data;
9303         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9304                 goto out_fput;
9305
9306         ret = -EBADFD;
9307         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9308                 goto out;
9309
9310         /*
9311          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9312          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9313          * we were asked to.
9314          */
9315         ret = 0;
9316         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9317                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
9318
9319                 ret = -EOWNERDEAD;
9320                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9321                         goto out;
9322                 }
9323                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9324                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9325                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9326                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9327                         if (ret)
9328                                 goto out;
9329                 }
9330                 submitted = to_submit;
9331         } else if (to_submit) {
9332                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9333                 if (unlikely(ret))
9334                         goto out;
9335                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9336                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9337                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9338
9339                 if (submitted != to_submit)
9340                         goto out;
9341         }
9342         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9343                 const sigset_t __user *sig;
9344                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9345
9346                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9347                 if (unlikely(ret))
9348                         goto out;
9349
9350                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9351
9352                 /*
9353                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9354                  * space applications don't need to do io completion events
9355                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9356                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9357                  */
9358                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9359                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9360                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9361                 } else {
9362                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9363                 }
9364         }
9365
9366 out:
9367         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9368 out_fput:
9369         fdput(f);
9370         return submitted ? submitted : ret;
9371 }
9372
9373 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9374 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9375                 const struct cred *cred)
9376 {
9377         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9378         struct group_info *gi;
9379         kernel_cap_t cap;
9380         unsigned __capi;
9381         int g;
9382
9383         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9384         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9385         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9386         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9387         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9388         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9389         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9390         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9391         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9392         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9393         gi = cred->group_info;
9394         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9395                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9396                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9397         }
9398         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9399         cap = cred->cap_effective;
9400         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9401                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9402         seq_putc(m, '\n');
9403         return 0;
9404 }
9405
9406 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9407 {
9408         struct io_sq_data *sq = NULL;
9409         bool has_lock;
9410         int i;
9411
9412         /*
9413          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9414          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9415          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9416          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9417          */
9418         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9419
9420         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9421                 sq = ctx->sq_data;
9422                 if (!sq->thread)
9423                         sq = NULL;
9424         }
9425
9426         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9427         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9428         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9429         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9430                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9431
9432                 if (f)
9433                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9434                 else
9435                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9436         }
9437         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9438         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9439                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
9440                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
9441
9442                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
9443         }
9444         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9445                 unsigned long index;
9446                 const struct cred *cred;
9447
9448                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9449                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9450                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9451         }
9452         seq_printf(m, "PollList:\n");
9453         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9454         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9455                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9456                 struct io_kiocb *req;
9457
9458                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9459                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9460                                         req->task->task_works != NULL);
9461         }
9462         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9463         if (has_lock)
9464                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9465 }
9466
9467 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9468 {
9469         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9470
9471         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9472                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9473                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9474         }
9475 }
9476 #endif
9477
9478 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9479         .release        = io_uring_release,
9480         .mmap           = io_uring_mmap,
9481 #ifndef CONFIG_MMU
9482         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9483         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9484 #endif
9485         .poll           = io_uring_poll,
9486         .fasync         = io_uring_fasync,
9487 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9488         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9489 #endif
9490 };
9491
9492 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9493                                   struct io_uring_params *p)
9494 {
9495         struct io_rings *rings;
9496         size_t size, sq_array_offset;
9497
9498         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9499         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9500         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9501
9502         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9503         if (size == SIZE_MAX)
9504                 return -EOVERFLOW;
9505
9506         rings = io_mem_alloc(size);
9507         if (!rings)
9508                 return -ENOMEM;
9509
9510         ctx->rings = rings;
9511         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9512         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9513         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9514         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9515         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9516
9517         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9518         if (size == SIZE_MAX) {
9519                 io_mem_free(ctx->rings);
9520                 ctx->rings = NULL;
9521                 return -EOVERFLOW;
9522         }
9523
9524         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9525         if (!ctx->sq_sqes) {
9526                 io_mem_free(ctx->rings);
9527                 ctx->rings = NULL;
9528                 return -ENOMEM;
9529         }
9530
9531         return 0;
9532 }
9533
9534 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9535 {
9536         int ret, fd;
9537
9538         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9539         if (fd < 0)
9540                 return fd;
9541
9542         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9543         if (ret) {
9544                 put_unused_fd(fd);
9545                 return ret;
9546         }
9547         fd_install(fd, file);
9548         return fd;
9549 }
9550
9551 /*
9552  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9553  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9554  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9555  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9556  */
9557 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9558 {
9559         struct file *file;
9560 #if defined(CONFIG_UNIX)
9561         int ret;
9562
9563         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9564                                 &ctx->ring_sock);
9565         if (ret)
9566                 return ERR_PTR(ret);
9567 #endif
9568
9569         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9570                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9571 #if defined(CONFIG_UNIX)
9572         if (IS_ERR(file)) {
9573                 sock_release(ctx->ring_sock);
9574                 ctx->ring_sock = NULL;
9575         } else {
9576                 ctx->ring_sock->file = file;
9577         }
9578 #endif
9579         return file;
9580 }
9581
9582 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9583                            struct io_uring_params __user *params)
9584 {
9585         struct io_ring_ctx *ctx;
9586         struct file *file;
9587         int ret;
9588
9589         if (!entries)
9590                 return -EINVAL;
9591         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9592                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9593                         return -EINVAL;
9594                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9595         }
9596
9597         /*
9598          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9599          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9600          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9601          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9602          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9603          * of CQ ring entries manually.
9604          */
9605         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9606         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9607                 /*
9608                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9609                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9610                  * any cq vs sq ring sizing.
9611                  */
9612                 if (!p->cq_entries)
9613                         return -EINVAL;
9614                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9615                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9616                                 return -EINVAL;
9617                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9618                 }
9619                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9620                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9621                         return -EINVAL;
9622         } else {
9623                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9624         }
9625
9626         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9627         if (!ctx)
9628                 return -ENOMEM;
9629         ctx->compat = in_compat_syscall();
9630         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9631                 ctx->user = get_uid(current_user());
9632
9633         /*
9634          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9635          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9636          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9637          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9638          */
9639         mmgrab(current->mm);
9640         ctx->mm_account = current->mm;
9641
9642         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9643         if (ret)
9644                 goto err;
9645
9646         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9647         if (ret)
9648                 goto err;
9649         /* always set a rsrc node */
9650         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9651         if (ret)
9652                 goto err;
9653         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9654
9655         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9656         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9657         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9658         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9659         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9660         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9661         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9662         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9663
9664         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9665         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9666         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9667         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9668         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9669         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9670         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9671         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9672
9673         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9674                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9675                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9676                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9677                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
9678                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
9679
9680         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9681                 ret = -EFAULT;
9682                 goto err;
9683         }
9684
9685         file = io_uring_get_file(ctx);
9686         if (IS_ERR(file)) {
9687                 ret = PTR_ERR(file);
9688                 goto err;
9689         }
9690
9691         /*
9692          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9693          * having closed it before we finish setup
9694          */
9695         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9696         if (ret < 0) {
9697                 /* fput will clean it up */
9698                 fput(file);
9699                 return ret;
9700         }
9701
9702         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9703         return ret;
9704 err:
9705         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9706         return ret;
9707 }
9708
9709 /*
9710  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9711  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9712  * params structure passed in.
9713  */
9714 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9715 {
9716         struct io_uring_params p;
9717         int i;
9718
9719         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9720                 return -EFAULT;
9721         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9722                 if (p.resv[i])
9723                         return -EINVAL;
9724         }
9725
9726         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9727                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9728                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9729                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9730                 return -EINVAL;
9731
9732         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9733 }
9734
9735 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9736                 struct io_uring_params __user *, params)
9737 {
9738         return io_uring_setup(entries, params);
9739 }
9740
9741 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9742 {
9743         struct io_uring_probe *p;
9744         size_t size;
9745         int i, ret;
9746
9747         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9748         if (size == SIZE_MAX)
9749                 return -EOVERFLOW;
9750         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9751         if (!p)
9752                 return -ENOMEM;
9753
9754         ret = -EFAULT;
9755         if (copy_from_user(p, arg, size))
9756                 goto out;
9757         ret = -EINVAL;
9758         if (memchr_inv(p, 0, size))
9759                 goto out;
9760
9761         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9762         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9763                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9764
9765         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9766                 p->ops[i].op = i;
9767                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9768                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9769         }
9770         p->ops_len = i;
9771
9772         ret = 0;
9773         if (copy_to_user(arg, p, size))
9774                 ret = -EFAULT;
9775 out:
9776         kfree(p);
9777         return ret;
9778 }
9779
9780 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9781 {
9782         const struct cred *creds;
9783         u32 id;
9784         int ret;
9785
9786         creds = get_current_cred();
9787
9788         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9789                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9790         if (!ret)
9791                 return id;
9792         put_cred(creds);
9793         return ret;
9794 }
9795
9796 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9797                                     unsigned int nr_args)
9798 {
9799         struct io_uring_restriction *res;
9800         size_t size;
9801         int i, ret;
9802
9803         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9804         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9805                 return -EBADFD;
9806
9807         /* We allow only a single restrictions registration */
9808         if (ctx->restrictions.registered)
9809                 return -EBUSY;
9810
9811         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9812                 return -EINVAL;
9813
9814         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9815         if (size == SIZE_MAX)
9816                 return -EOVERFLOW;
9817
9818         res = memdup_user(arg, size);
9819         if (IS_ERR(res))
9820                 return PTR_ERR(res);
9821
9822         ret = 0;
9823
9824         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9825                 switch (res[i].opcode) {
9826                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9827                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9828                                 ret = -EINVAL;
9829                                 goto out;
9830                         }
9831
9832                         __set_bit(res[i].register_op,
9833                                   ctx->restrictions.register_op);
9834                         break;
9835                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9836                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9837                                 ret = -EINVAL;
9838                                 goto out;
9839                         }
9840
9841                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9842                         break;
9843                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9844                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9845                         break;
9846                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9847                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9848                         break;
9849                 default:
9850                         ret = -EINVAL;
9851                         goto out;
9852                 }
9853         }
9854
9855 out:
9856         /* Reset all restrictions if an error happened */
9857         if (ret != 0)
9858                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9859         else
9860                 ctx->restrictions.registered = true;
9861
9862         kfree(res);
9863         return ret;
9864 }
9865
9866 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9867 {
9868         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9869                 return -EBADFD;
9870
9871         if (ctx->restrictions.registered)
9872                 ctx->restricted = 1;
9873
9874         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9875         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9876                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9877         return 0;
9878 }
9879
9880 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
9881                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9882                                      unsigned nr_args)
9883 {
9884         __u32 tmp;
9885         int err;
9886
9887         if (up->resv)
9888                 return -EINVAL;
9889         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
9890                 return -EOVERFLOW;
9891         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9892         if (err)
9893                 return err;
9894
9895         switch (type) {
9896         case IORING_RSRC_FILE:
9897                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
9898         case IORING_RSRC_BUFFER:
9899                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
9900         }
9901         return -EINVAL;
9902 }
9903
9904 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9905                                     unsigned nr_args)
9906 {
9907         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9908
9909         if (!nr_args)
9910                 return -EINVAL;
9911         memset(&up, 0, sizeof(up));
9912         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
9913                 return -EFAULT;
9914         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
9915 }
9916
9917 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9918                                    unsigned size, unsigned type)
9919 {
9920         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9921
9922         if (size != sizeof(up))
9923                 return -EINVAL;
9924         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
9925                 return -EFAULT;
9926         if (!up.nr || up.resv)
9927                 return -EINVAL;
9928         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
9929 }
9930
9931 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9932                             unsigned int size, unsigned int type)
9933 {
9934         struct io_uring_rsrc_register rr;
9935
9936         /* keep it extendible */
9937         if (size != sizeof(rr))
9938                 return -EINVAL;
9939
9940         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
9941         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
9942                 return -EFAULT;
9943         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
9944                 return -EINVAL;
9945
9946         switch (type) {
9947         case IORING_RSRC_FILE:
9948                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9949                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9950         case IORING_RSRC_BUFFER:
9951                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9952                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9953         }
9954         return -EINVAL;
9955 }
9956
9957 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9958 {
9959         switch (op) {
9960         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9961         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9962         case IORING_REGISTER_FILES:
9963         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9964         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9965         case IORING_REGISTER_PROBE:
9966         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9967         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9968         case IORING_REGISTER_FILES2:
9969         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
9970         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
9971         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
9972                 return false;
9973         default:
9974                 return true;
9975         }
9976 }
9977
9978 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9979                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9980         __releases(ctx->uring_lock)
9981         __acquires(ctx->uring_lock)
9982 {
9983         int ret;
9984
9985         /*
9986          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9987          * someone else killed the ctx or is already going through
9988          * io_uring_register().
9989          */
9990         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9991                 return -ENXIO;
9992
9993         if (ctx->restricted) {
9994                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
9995                         return -EINVAL;
9996                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
9997                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
9998                         return -EACCES;
9999         }
10000
10001         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10002                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10003
10004                 /*
10005                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
10006                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
10007                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
10008                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
10009                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
10010                  * after we've killed the percpu ref.
10011                  */
10012                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10013                 do {
10014                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10015                         if (!ret)
10016                                 break;
10017                         ret = io_run_task_work_sig();
10018                         if (ret < 0)
10019                                 break;
10020                 } while (1);
10021                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10022
10023                 if (ret) {
10024                         io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10025                         return ret;
10026                 }
10027         }
10028
10029         switch (opcode) {
10030         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10031                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10032                 break;
10033         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10034                 ret = -EINVAL;
10035                 if (arg || nr_args)
10036                         break;
10037                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10038                 break;
10039         case IORING_REGISTER_FILES:
10040                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10041                 break;
10042         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10043                 ret = -EINVAL;
10044                 if (arg || nr_args)
10045                         break;
10046                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10047                 break;
10048         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10049                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10050                 break;
10051         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10052         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10053                 ret = -EINVAL;
10054                 if (nr_args != 1)
10055                         break;
10056                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10057                 if (ret)
10058                         break;
10059                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10060                         ctx->eventfd_async = 1;
10061                 else
10062                         ctx->eventfd_async = 0;
10063                 break;
10064         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10065                 ret = -EINVAL;
10066                 if (arg || nr_args)
10067                         break;
10068                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10069                 break;
10070         case IORING_REGISTER_PROBE:
10071                 ret = -EINVAL;
10072                 if (!arg || nr_args > 256)
10073                         break;
10074                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10075                 break;
10076         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10077                 ret = -EINVAL;
10078                 if (arg || nr_args)
10079                         break;
10080                 ret = io_register_personality(ctx);
10081                 break;
10082         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10083                 ret = -EINVAL;
10084                 if (arg)
10085                         break;
10086                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10087                 break;
10088         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10089                 ret = -EINVAL;
10090                 if (arg || nr_args)
10091                         break;
10092                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10093                 break;
10094         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10095                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10096                 break;
10097         case IORING_REGISTER_FILES2:
10098                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10099                 break;
10100         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10101                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10102                                               IORING_RSRC_FILE);
10103                 break;
10104         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10105                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10106                 break;
10107         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10108                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10109                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10110                 break;
10111         default:
10112                 ret = -EINVAL;
10113                 break;
10114         }
10115
10116         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10117                 /* bring the ctx back to life */
10118                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10119                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10120         }
10121         return ret;
10122 }
10123
10124 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10125                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10126 {
10127         struct io_ring_ctx *ctx;
10128         long ret = -EBADF;
10129         struct fd f;
10130
10131         f = fdget(fd);
10132         if (!f.file)
10133                 return -EBADF;
10134
10135         ret = -EOPNOTSUPP;
10136         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10137                 goto out_fput;
10138
10139         ctx = f.file->private_data;
10140
10141         io_run_task_work();
10142
10143         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10144         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10145         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10146         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10147                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10148 out_fput:
10149         fdput(f);
10150         return ret;
10151 }
10152
10153 static int __init io_uring_init(void)
10154 {
10155 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10156         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10157         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10158 } while (0)
10159
10160 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10161         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10162         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10163         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10164         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10165         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10166         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10167         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10168         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10169         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10170         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10171         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10172         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10173         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10174         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10175         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10176         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10177         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10178         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10179         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10180         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10181         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10182         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10183         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10184         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10185         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10186         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10187         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10188         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10189         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10190         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10191
10192         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
10193                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
10194         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
10195                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
10196         /* should fit into one byte */
10197         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
10198
10199         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10200         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10201         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10202                                 SLAB_ACCOUNT);
10203         return 0;
10204 };
10205 __initcall(io_uring_init);