io_uring: replace rw->task_work with rq->task_work
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/kthread.h>
61 #include <linux/blkdev.h>
62 #include <linux/bvec.h>
63 #include <linux/net.h>
64 #include <net/sock.h>
65 #include <net/af_unix.h>
66 #include <net/scm.h>
67 #include <linux/anon_inodes.h>
68 #include <linux/sched/mm.h>
69 #include <linux/uaccess.h>
70 #include <linux/nospec.h>
71 #include <linux/sizes.h>
72 #include <linux/hugetlb.h>
73 #include <linux/highmem.h>
74 #include <linux/namei.h>
75 #include <linux/fsnotify.h>
76 #include <linux/fadvise.h>
77 #include <linux/eventpoll.h>
78 #include <linux/fs_struct.h>
79 #include <linux/splice.h>
80 #include <linux/task_work.h>
81 #include <linux/pagemap.h>
82
83 #define CREATE_TRACE_POINTS
84 #include <trace/events/io_uring.h>
85
86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
87
88 #include "internal.h"
89 #include "io-wq.h"
90
91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
93
94 /*
95  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
96  */
97 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
98 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
99 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
100 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
101
102 struct io_uring {
103         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
104         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
105 };
106
107 /*
108  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
109  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
110  *
111  * The offsets to the member fields are published through struct
112  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
113  */
114 struct io_rings {
115         /*
116          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
117          * masked to get valid indices.
118          *
119          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
120          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
121          * cq ring.
122          */
123         struct io_uring         sq, cq;
124         /*
125          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
126          * ring_entries - 1)
127          */
128         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
129         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
130         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
131         /*
132          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
133          * invalid index stored in array
134          *
135          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
136          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
137          * cached value).
138          *
139          * After a new SQ head value was read by the application this
140          * counter includes all submissions that were dropped reaching
141          * the new SQ head (and possibly more).
142          */
143         u32                     sq_dropped;
144         /*
145          * Runtime SQ flags
146          *
147          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
148          * application.
149          *
150          * The application needs a full memory barrier before checking
151          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
152          */
153         u32                     sq_flags;
154         /*
155          * Runtime CQ flags
156          *
157          * Written by the application, shouldn't be modified by the
158          * kernel.
159          */
160         u32                     cq_flags;
161         /*
162          * Number of completion events lost because the queue was full;
163          * this should be avoided by the application by making sure
164          * there are not more requests pending than there is space in
165          * the completion queue.
166          *
167          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
168          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
169          * cached value).
170          *
171          * As completion events come in out of order this counter is not
172          * ordered with any other data.
173          */
174         u32                     cq_overflow;
175         /*
176          * Ring buffer of completion events.
177          *
178          * The kernel writes completion events fresh every time they are
179          * produced, so the application is allowed to modify pending
180          * entries.
181          */
182         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
183 };
184
185 struct io_mapped_ubuf {
186         u64             ubuf;
187         size_t          len;
188         struct          bio_vec *bvec;
189         unsigned int    nr_bvecs;
190 };
191
192 struct fixed_file_table {
193         struct file             **files;
194 };
195
196 struct fixed_file_ref_node {
197         struct percpu_ref               refs;
198         struct list_head                node;
199         struct list_head                file_list;
200         struct fixed_file_data          *file_data;
201         struct llist_node               llist;
202 };
203
204 struct fixed_file_data {
205         struct fixed_file_table         *table;
206         struct io_ring_ctx              *ctx;
207
208         struct percpu_ref               *cur_refs;
209         struct percpu_ref               refs;
210         struct completion               done;
211         struct list_head                ref_list;
212         spinlock_t                      lock;
213 };
214
215 struct io_buffer {
216         struct list_head list;
217         __u64 addr;
218         __s32 len;
219         __u16 bid;
220 };
221
222 struct io_ring_ctx {
223         struct {
224                 struct percpu_ref       refs;
225         } ____cacheline_aligned_in_smp;
226
227         struct {
228                 unsigned int            flags;
229                 unsigned int            compat: 1;
230                 unsigned int            limit_mem: 1;
231                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
232                 unsigned int            drain_next: 1;
233                 unsigned int            eventfd_async: 1;
234
235                 /*
236                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
237                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
238                  *
239                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
240                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
241                  * the queue when needed.
242                  *
243                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
244                  * array.
245                  */
246                 u32                     *sq_array;
247                 unsigned                cached_sq_head;
248                 unsigned                sq_entries;
249                 unsigned                sq_mask;
250                 unsigned                sq_thread_idle;
251                 unsigned                cached_sq_dropped;
252                 atomic_t                cached_cq_overflow;
253                 unsigned long           sq_check_overflow;
254
255                 struct list_head        defer_list;
256                 struct list_head        timeout_list;
257                 struct list_head        cq_overflow_list;
258
259                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
260                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
261         } ____cacheline_aligned_in_smp;
262
263         struct io_rings *rings;
264
265         /* IO offload */
266         struct io_wq            *io_wq;
267         struct task_struct      *sqo_thread;    /* if using sq thread polling */
268         struct mm_struct        *sqo_mm;
269         wait_queue_head_t       sqo_wait;
270
271         /*
272          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
273          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
274          * used. Only updated through io_uring_register(2).
275          */
276         struct fixed_file_data  *file_data;
277         unsigned                nr_user_files;
278         int                     ring_fd;
279         struct file             *ring_file;
280
281         /* if used, fixed mapped user buffers */
282         unsigned                nr_user_bufs;
283         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
284
285         struct user_struct      *user;
286
287         const struct cred       *creds;
288
289         struct completion       ref_comp;
290         struct completion       sq_thread_comp;
291
292         /* if all else fails... */
293         struct io_kiocb         *fallback_req;
294
295 #if defined(CONFIG_UNIX)
296         struct socket           *ring_sock;
297 #endif
298
299         struct idr              io_buffer_idr;
300
301         struct idr              personality_idr;
302
303         struct {
304                 unsigned                cached_cq_tail;
305                 unsigned                cq_entries;
306                 unsigned                cq_mask;
307                 atomic_t                cq_timeouts;
308                 unsigned long           cq_check_overflow;
309                 struct wait_queue_head  cq_wait;
310                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
311                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
312         } ____cacheline_aligned_in_smp;
313
314         struct {
315                 struct mutex            uring_lock;
316                 wait_queue_head_t       wait;
317         } ____cacheline_aligned_in_smp;
318
319         struct {
320                 spinlock_t              completion_lock;
321
322                 /*
323                  * ->poll_list is protected by the ctx->uring_lock for
324                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
325                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
326                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
327                  */
328                 struct list_head        poll_list;
329                 struct hlist_head       *cancel_hash;
330                 unsigned                cancel_hash_bits;
331                 bool                    poll_multi_file;
332
333                 spinlock_t              inflight_lock;
334                 struct list_head        inflight_list;
335         } ____cacheline_aligned_in_smp;
336
337         struct delayed_work             file_put_work;
338         struct llist_head               file_put_llist;
339
340         struct work_struct              exit_work;
341 };
342
343 /*
344  * First field must be the file pointer in all the
345  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
346  */
347 struct io_poll_iocb {
348         struct file                     *file;
349         union {
350                 struct wait_queue_head  *head;
351                 u64                     addr;
352         };
353         __poll_t                        events;
354         bool                            done;
355         bool                            canceled;
356         struct wait_queue_entry         wait;
357 };
358
359 struct io_close {
360         struct file                     *file;
361         struct file                     *put_file;
362         int                             fd;
363 };
364
365 struct io_timeout_data {
366         struct io_kiocb                 *req;
367         struct hrtimer                  timer;
368         struct timespec64               ts;
369         enum hrtimer_mode               mode;
370 };
371
372 struct io_accept {
373         struct file                     *file;
374         struct sockaddr __user          *addr;
375         int __user                      *addr_len;
376         int                             flags;
377         unsigned long                   nofile;
378 };
379
380 struct io_sync {
381         struct file                     *file;
382         loff_t                          len;
383         loff_t                          off;
384         int                             flags;
385         int                             mode;
386 };
387
388 struct io_cancel {
389         struct file                     *file;
390         u64                             addr;
391 };
392
393 struct io_timeout {
394         struct file                     *file;
395         u64                             addr;
396         int                             flags;
397         u32                             off;
398         u32                             target_seq;
399 };
400
401 struct io_rw {
402         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
403         struct kiocb                    kiocb;
404         u64                             addr;
405         u64                             len;
406 };
407
408 struct io_connect {
409         struct file                     *file;
410         struct sockaddr __user          *addr;
411         int                             addr_len;
412 };
413
414 struct io_sr_msg {
415         struct file                     *file;
416         union {
417                 struct user_msghdr __user *umsg;
418                 void __user             *buf;
419         };
420         int                             msg_flags;
421         int                             bgid;
422         size_t                          len;
423         struct io_buffer                *kbuf;
424 };
425
426 struct io_open {
427         struct file                     *file;
428         int                             dfd;
429         struct filename                 *filename;
430         struct open_how                 how;
431         unsigned long                   nofile;
432 };
433
434 struct io_files_update {
435         struct file                     *file;
436         u64                             arg;
437         u32                             nr_args;
438         u32                             offset;
439 };
440
441 struct io_fadvise {
442         struct file                     *file;
443         u64                             offset;
444         u32                             len;
445         u32                             advice;
446 };
447
448 struct io_madvise {
449         struct file                     *file;
450         u64                             addr;
451         u32                             len;
452         u32                             advice;
453 };
454
455 struct io_epoll {
456         struct file                     *file;
457         int                             epfd;
458         int                             op;
459         int                             fd;
460         struct epoll_event              event;
461 };
462
463 struct io_splice {
464         struct file                     *file_out;
465         struct file                     *file_in;
466         loff_t                          off_out;
467         loff_t                          off_in;
468         u64                             len;
469         unsigned int                    flags;
470 };
471
472 struct io_provide_buf {
473         struct file                     *file;
474         __u64                           addr;
475         __s32                           len;
476         __u32                           bgid;
477         __u16                           nbufs;
478         __u16                           bid;
479 };
480
481 struct io_statx {
482         struct file                     *file;
483         int                             dfd;
484         unsigned int                    mask;
485         unsigned int                    flags;
486         const char __user               *filename;
487         struct statx __user             *buffer;
488 };
489
490 struct io_async_connect {
491         struct sockaddr_storage         address;
492 };
493
494 struct io_async_msghdr {
495         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
496         struct iovec                    *iov;
497         struct sockaddr __user          *uaddr;
498         struct msghdr                   msg;
499         struct sockaddr_storage         addr;
500 };
501
502 struct io_async_rw {
503         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
504         struct iovec                    *iov;
505         ssize_t                         nr_segs;
506         ssize_t                         size;
507         struct wait_page_queue          wpq;
508 };
509
510 struct io_async_ctx {
511         union {
512                 struct io_async_rw      rw;
513                 struct io_async_msghdr  msg;
514                 struct io_async_connect connect;
515                 struct io_timeout_data  timeout;
516         };
517 };
518
519 enum {
520         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
521         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
522         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
523         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
524         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
525         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
526
527         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
528         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
529         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
530         REQ_F_CUR_POS_BIT,
531         REQ_F_NOWAIT_BIT,
532         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
533         REQ_F_ISREG_BIT,
534         REQ_F_COMP_LOCKED_BIT,
535         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
536         REQ_F_OVERFLOW_BIT,
537         REQ_F_POLLED_BIT,
538         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
539         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
540         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
541         REQ_F_TASK_PINNED_BIT,
542
543         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
544         __REQ_F_LAST_BIT,
545 };
546
547 enum {
548         /* ctx owns file */
549         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
550         /* drain existing IO first */
551         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
552         /* linked sqes */
553         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
554         /* doesn't sever on completion < 0 */
555         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
556         /* IOSQE_ASYNC */
557         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
558         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
559         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
560
561         /* head of a link */
562         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
563         /* fail rest of links */
564         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
565         /* on inflight list */
566         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
567         /* read/write uses file position */
568         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
569         /* must not punt to workers */
570         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
571         /* has linked timeout */
572         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
573         /* regular file */
574         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
575         /* completion under lock */
576         REQ_F_COMP_LOCKED       = BIT(REQ_F_COMP_LOCKED_BIT),
577         /* needs cleanup */
578         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
579         /* in overflow list */
580         REQ_F_OVERFLOW          = BIT(REQ_F_OVERFLOW_BIT),
581         /* already went through poll handler */
582         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
583         /* buffer already selected */
584         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
585         /* doesn't need file table for this request */
586         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
587         /* io_wq_work is initialized */
588         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
589         /* req->task is refcounted */
590         REQ_F_TASK_PINNED       = BIT(REQ_F_TASK_PINNED_BIT),
591 };
592
593 struct async_poll {
594         struct io_poll_iocb     poll;
595         struct io_poll_iocb     *double_poll;
596         struct io_wq_work       work;
597 };
598
599 /*
600  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
601  * as the first entry in their struct definition. So you can
602  * access the file pointer through any of the sub-structs,
603  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
604  */
605 struct io_kiocb {
606         union {
607                 struct file             *file;
608                 struct io_rw            rw;
609                 struct io_poll_iocb     poll;
610                 struct io_accept        accept;
611                 struct io_sync          sync;
612                 struct io_cancel        cancel;
613                 struct io_timeout       timeout;
614                 struct io_connect       connect;
615                 struct io_sr_msg        sr_msg;
616                 struct io_open          open;
617                 struct io_close         close;
618                 struct io_files_update  files_update;
619                 struct io_fadvise       fadvise;
620                 struct io_madvise       madvise;
621                 struct io_epoll         epoll;
622                 struct io_splice        splice;
623                 struct io_provide_buf   pbuf;
624                 struct io_statx         statx;
625         };
626
627         struct io_async_ctx             *io;
628         int                             cflags;
629         u8                              opcode;
630         /* polled IO has completed */
631         u8                              iopoll_completed;
632
633         u16                             buf_index;
634
635         struct io_ring_ctx      *ctx;
636         struct list_head        list;
637         unsigned int            flags;
638         refcount_t              refs;
639         struct task_struct      *task;
640         unsigned long           fsize;
641         u64                     user_data;
642         u32                     result;
643         u32                     sequence;
644
645         struct list_head        link_list;
646
647         struct list_head        inflight_entry;
648
649         struct percpu_ref       *fixed_file_refs;
650
651         union {
652                 /*
653                  * Only commands that never go async can use the below fields,
654                  * obviously. Right now only IORING_OP_POLL_ADD uses them, and
655                  * async armed poll handlers for regular commands. The latter
656                  * restore the work, if needed.
657                  */
658                 struct {
659                         struct hlist_node       hash_node;
660                         struct async_poll       *apoll;
661                 };
662                 struct io_wq_work       work;
663         };
664         struct callback_head    task_work;
665 };
666
667 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
668
669 struct io_comp_state {
670         unsigned int            nr;
671         struct list_head        list;
672         struct io_ring_ctx      *ctx;
673 };
674
675 struct io_submit_state {
676         struct blk_plug         plug;
677
678         /*
679          * io_kiocb alloc cache
680          */
681         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
682         unsigned int            free_reqs;
683
684         /*
685          * Batch completion logic
686          */
687         struct io_comp_state    comp;
688
689         /*
690          * File reference cache
691          */
692         struct file             *file;
693         unsigned int            fd;
694         unsigned int            has_refs;
695         unsigned int            used_refs;
696         unsigned int            ios_left;
697 };
698
699 struct io_op_def {
700         /* needs req->io allocated for deferral/async */
701         unsigned                async_ctx : 1;
702         /* needs current->mm setup, does mm access */
703         unsigned                needs_mm : 1;
704         /* needs req->file assigned */
705         unsigned                needs_file : 1;
706         /* don't fail if file grab fails */
707         unsigned                needs_file_no_error : 1;
708         /* hash wq insertion if file is a regular file */
709         unsigned                hash_reg_file : 1;
710         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
711         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
712         /* opcode is not supported by this kernel */
713         unsigned                not_supported : 1;
714         /* needs file table */
715         unsigned                file_table : 1;
716         /* needs ->fs */
717         unsigned                needs_fs : 1;
718         /* set if opcode supports polled "wait" */
719         unsigned                pollin : 1;
720         unsigned                pollout : 1;
721         /* op supports buffer selection */
722         unsigned                buffer_select : 1;
723 };
724
725 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
726         [IORING_OP_NOP] = {},
727         [IORING_OP_READV] = {
728                 .async_ctx              = 1,
729                 .needs_mm               = 1,
730                 .needs_file             = 1,
731                 .unbound_nonreg_file    = 1,
732                 .pollin                 = 1,
733                 .buffer_select          = 1,
734         },
735         [IORING_OP_WRITEV] = {
736                 .async_ctx              = 1,
737                 .needs_mm               = 1,
738                 .needs_file             = 1,
739                 .hash_reg_file          = 1,
740                 .unbound_nonreg_file    = 1,
741                 .pollout                = 1,
742         },
743         [IORING_OP_FSYNC] = {
744                 .needs_file             = 1,
745         },
746         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
747                 .needs_file             = 1,
748                 .unbound_nonreg_file    = 1,
749                 .pollin                 = 1,
750         },
751         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
752                 .needs_file             = 1,
753                 .hash_reg_file          = 1,
754                 .unbound_nonreg_file    = 1,
755                 .pollout                = 1,
756         },
757         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
758                 .needs_file             = 1,
759                 .unbound_nonreg_file    = 1,
760         },
761         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
762         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
763                 .needs_file             = 1,
764         },
765         [IORING_OP_SENDMSG] = {
766                 .async_ctx              = 1,
767                 .needs_mm               = 1,
768                 .needs_file             = 1,
769                 .unbound_nonreg_file    = 1,
770                 .needs_fs               = 1,
771                 .pollout                = 1,
772         },
773         [IORING_OP_RECVMSG] = {
774                 .async_ctx              = 1,
775                 .needs_mm               = 1,
776                 .needs_file             = 1,
777                 .unbound_nonreg_file    = 1,
778                 .needs_fs               = 1,
779                 .pollin                 = 1,
780                 .buffer_select          = 1,
781         },
782         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
783                 .async_ctx              = 1,
784                 .needs_mm               = 1,
785         },
786         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
787         [IORING_OP_ACCEPT] = {
788                 .needs_mm               = 1,
789                 .needs_file             = 1,
790                 .unbound_nonreg_file    = 1,
791                 .file_table             = 1,
792                 .pollin                 = 1,
793         },
794         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
795         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
796                 .async_ctx              = 1,
797                 .needs_mm               = 1,
798         },
799         [IORING_OP_CONNECT] = {
800                 .async_ctx              = 1,
801                 .needs_mm               = 1,
802                 .needs_file             = 1,
803                 .unbound_nonreg_file    = 1,
804                 .pollout                = 1,
805         },
806         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
807                 .needs_file             = 1,
808         },
809         [IORING_OP_OPENAT] = {
810                 .file_table             = 1,
811                 .needs_fs               = 1,
812         },
813         [IORING_OP_CLOSE] = {
814                 .needs_file             = 1,
815                 .needs_file_no_error    = 1,
816                 .file_table             = 1,
817         },
818         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
819                 .needs_mm               = 1,
820                 .file_table             = 1,
821         },
822         [IORING_OP_STATX] = {
823                 .needs_mm               = 1,
824                 .needs_fs               = 1,
825                 .file_table             = 1,
826         },
827         [IORING_OP_READ] = {
828                 .needs_mm               = 1,
829                 .needs_file             = 1,
830                 .unbound_nonreg_file    = 1,
831                 .pollin                 = 1,
832                 .buffer_select          = 1,
833         },
834         [IORING_OP_WRITE] = {
835                 .needs_mm               = 1,
836                 .needs_file             = 1,
837                 .unbound_nonreg_file    = 1,
838                 .pollout                = 1,
839         },
840         [IORING_OP_FADVISE] = {
841                 .needs_file             = 1,
842         },
843         [IORING_OP_MADVISE] = {
844                 .needs_mm               = 1,
845         },
846         [IORING_OP_SEND] = {
847                 .needs_mm               = 1,
848                 .needs_file             = 1,
849                 .unbound_nonreg_file    = 1,
850                 .pollout                = 1,
851         },
852         [IORING_OP_RECV] = {
853                 .needs_mm               = 1,
854                 .needs_file             = 1,
855                 .unbound_nonreg_file    = 1,
856                 .pollin                 = 1,
857                 .buffer_select          = 1,
858         },
859         [IORING_OP_OPENAT2] = {
860                 .file_table             = 1,
861                 .needs_fs               = 1,
862         },
863         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
864                 .unbound_nonreg_file    = 1,
865                 .file_table             = 1,
866         },
867         [IORING_OP_SPLICE] = {
868                 .needs_file             = 1,
869                 .hash_reg_file          = 1,
870                 .unbound_nonreg_file    = 1,
871         },
872         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
873         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
874         [IORING_OP_TEE] = {
875                 .needs_file             = 1,
876                 .hash_reg_file          = 1,
877                 .unbound_nonreg_file    = 1,
878         },
879 };
880
881 enum io_mem_account {
882         ACCT_LOCKED,
883         ACCT_PINNED,
884 };
885
886 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res);
887 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
888 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
889 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
890 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
891 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
892 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
893 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
894                                  struct io_uring_files_update *ip,
895                                  unsigned nr_args);
896 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req);
897 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
898                                   struct io_comp_state *cs);
899 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req);
900 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
901                        int fd, struct file **out_file, bool fixed);
902 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req,
903                            const struct io_uring_sqe *sqe,
904                            struct io_comp_state *cs);
905 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
906
907 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
908                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
909                                bool needs_lock);
910 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
911                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
912                              struct iov_iter *iter);
913
914 static struct kmem_cache *req_cachep;
915
916 static const struct file_operations io_uring_fops;
917
918 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
919 {
920 #if defined(CONFIG_UNIX)
921         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
922                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
923
924                 return ctx->ring_sock->sk;
925         }
926 #endif
927         return NULL;
928 }
929 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
930
931 static void io_get_req_task(struct io_kiocb *req)
932 {
933         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
934                 return;
935         get_task_struct(req->task);
936         req->flags |= REQ_F_TASK_PINNED;
937 }
938
939 /* not idempotent -- it doesn't clear REQ_F_TASK_PINNED */
940 static void __io_put_req_task(struct io_kiocb *req)
941 {
942         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
943                 put_task_struct(req->task);
944 }
945
946 static void io_sq_thread_drop_mm(void)
947 {
948         struct mm_struct *mm = current->mm;
949
950         if (mm) {
951                 kthread_unuse_mm(mm);
952                 mmput(mm);
953         }
954 }
955
956 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
957 {
958         if (!current->mm) {
959                 if (unlikely(!ctx->sqo_mm || !mmget_not_zero(ctx->sqo_mm)))
960                         return -EFAULT;
961                 kthread_use_mm(ctx->sqo_mm);
962         }
963
964         return 0;
965 }
966
967 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
968                                    struct io_kiocb *req)
969 {
970         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_mm)
971                 return 0;
972         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
973 }
974
975 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
976 {
977         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
978                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
979 }
980
981 /*
982  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
983  * touch any members of io_wq_work.
984  */
985 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
986 {
987         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
988                 return;
989
990         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
991         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
992 }
993
994 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
995 {
996         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
997 }
998
999 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1000 {
1001         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1002
1003         complete(&ctx->ref_comp);
1004 }
1005
1006 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1007 {
1008         return !req->timeout.off;
1009 }
1010
1011 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1012 {
1013         struct io_ring_ctx *ctx;
1014         int hash_bits;
1015
1016         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1017         if (!ctx)
1018                 return NULL;
1019
1020         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1021         if (!ctx->fallback_req)
1022                 goto err;
1023
1024         /*
1025          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1026          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1027          */
1028         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1029         hash_bits -= 5;
1030         if (hash_bits <= 0)
1031                 hash_bits = 1;
1032         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1033         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1034                                         GFP_KERNEL);
1035         if (!ctx->cancel_hash)
1036                 goto err;
1037         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1038
1039         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1040                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1041                 goto err;
1042
1043         ctx->flags = p->flags;
1044         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
1045         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1046         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1047         init_completion(&ctx->ref_comp);
1048         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1049         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1050         idr_init(&ctx->personality_idr);
1051         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1052         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1053         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1054         INIT_LIST_HEAD(&ctx->poll_list);
1055         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1056         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1057         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1058         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1059         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1060         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1061         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1062         return ctx;
1063 err:
1064         if (ctx->fallback_req)
1065                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1066         kfree(ctx->cancel_hash);
1067         kfree(ctx);
1068         return NULL;
1069 }
1070
1071 static inline bool req_need_defer(struct io_kiocb *req)
1072 {
1073         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1074                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1075
1076                 return req->sequence != ctx->cached_cq_tail
1077                                         + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
1078         }
1079
1080         return false;
1081 }
1082
1083 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1084 {
1085         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1086
1087         /* order cqe stores with ring update */
1088         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1089
1090         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1091                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1092                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1093         }
1094 }
1095
1096 static void io_req_work_grab_env(struct io_kiocb *req)
1097 {
1098         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1099
1100         io_req_init_async(req);
1101
1102         if (!req->work.mm && def->needs_mm) {
1103                 mmgrab(current->mm);
1104                 req->work.mm = current->mm;
1105         }
1106         if (!req->work.creds)
1107                 req->work.creds = get_current_cred();
1108         if (!req->work.fs && def->needs_fs) {
1109                 spin_lock(&current->fs->lock);
1110                 if (!current->fs->in_exec) {
1111                         req->work.fs = current->fs;
1112                         req->work.fs->users++;
1113                 } else {
1114                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1115                 }
1116                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1117         }
1118 }
1119
1120 static inline void io_req_work_drop_env(struct io_kiocb *req)
1121 {
1122         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1123                 return;
1124
1125         if (req->work.mm) {
1126                 mmdrop(req->work.mm);
1127                 req->work.mm = NULL;
1128         }
1129         if (req->work.creds) {
1130                 put_cred(req->work.creds);
1131                 req->work.creds = NULL;
1132         }
1133         if (req->work.fs) {
1134                 struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1135
1136                 spin_lock(&req->work.fs->lock);
1137                 if (--fs->users)
1138                         fs = NULL;
1139                 spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1140                 if (fs)
1141                         free_fs_struct(fs);
1142         }
1143 }
1144
1145 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1146 {
1147         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1148
1149         io_req_init_async(req);
1150
1151         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1152                 if (def->hash_reg_file)
1153                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1154         } else {
1155                 if (def->unbound_nonreg_file)
1156                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1157         }
1158
1159         io_req_work_grab_env(req);
1160 }
1161
1162 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1163 {
1164         struct io_kiocb *cur;
1165
1166         io_prep_async_work(req);
1167         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1168                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1169                         io_prep_async_work(cur);
1170 }
1171
1172 static void __io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1173 {
1174         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1175         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1176
1177         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1178                                         &req->work, req->flags);
1179         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1180
1181         if (link)
1182                 io_queue_linked_timeout(link);
1183 }
1184
1185 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1186 {
1187         /* init ->work of the whole link before punting */
1188         io_prep_async_link(req);
1189         __io_queue_async_work(req);
1190 }
1191
1192 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1193 {
1194         int ret;
1195
1196         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1197         if (ret != -1) {
1198                 atomic_inc(&req->ctx->cq_timeouts);
1199                 list_del_init(&req->list);
1200                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1201                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1202                 io_put_req(req);
1203         }
1204 }
1205
1206 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1207 {
1208         struct io_kiocb *req, *tmp;
1209
1210         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1211         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, list)
1212                 io_kill_timeout(req);
1213         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1214 }
1215
1216 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1217 {
1218         do {
1219                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1220                                                         struct io_kiocb, list);
1221
1222                 if (req_need_defer(req))
1223                         break;
1224                 list_del_init(&req->list);
1225                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1226                 __io_queue_async_work(req);
1227         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1228 }
1229
1230 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1231 {
1232         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1233                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1234                                                         struct io_kiocb, list);
1235
1236                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1237                         break;
1238                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1239                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1240                         break;
1241
1242                 list_del_init(&req->list);
1243                 io_kill_timeout(req);
1244         }
1245 }
1246
1247 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1248 {
1249         io_flush_timeouts(ctx);
1250         __io_commit_cqring(ctx);
1251
1252         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1253                 __io_queue_deferred(ctx);
1254 }
1255
1256 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1257 {
1258         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1259         unsigned tail;
1260
1261         tail = ctx->cached_cq_tail;
1262         /*
1263          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1264          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1265          * fill the cq entry
1266          */
1267         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1268                 return NULL;
1269
1270         ctx->cached_cq_tail++;
1271         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1272 }
1273
1274 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1275 {
1276         if (!ctx->cq_ev_fd)
1277                 return false;
1278         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1279                 return false;
1280         if (!ctx->eventfd_async)
1281                 return true;
1282         return io_wq_current_is_worker();
1283 }
1284
1285 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1286 {
1287         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1288                 wake_up(&ctx->wait);
1289         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
1290                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1291         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1292                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1293 }
1294
1295 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1296 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1297 {
1298         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1299         struct io_uring_cqe *cqe;
1300         struct io_kiocb *req;
1301         unsigned long flags;
1302         LIST_HEAD(list);
1303
1304         if (!force) {
1305                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1306                         return true;
1307                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1308                     rings->cq_ring_entries))
1309                         return false;
1310         }
1311
1312         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1313
1314         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1315         if (force)
1316                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1317
1318         cqe = NULL;
1319         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1320                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1321                 if (!cqe && !force)
1322                         break;
1323
1324                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
1325                                                 list);
1326                 list_move(&req->list, &list);
1327                 req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
1328                 if (cqe) {
1329                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1330                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1331                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->cflags);
1332                 } else {
1333                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1334                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1335                 }
1336         }
1337
1338         io_commit_cqring(ctx);
1339         if (cqe) {
1340                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1341                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1342                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1343         }
1344         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1345         io_cqring_ev_posted(ctx);
1346
1347         while (!list_empty(&list)) {
1348                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, list);
1349                 list_del(&req->list);
1350                 io_put_req(req);
1351         }
1352
1353         return cqe != NULL;
1354 }
1355
1356 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1357 {
1358         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1359         struct io_uring_cqe *cqe;
1360
1361         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1362
1363         /*
1364          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1365          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1366          * the ring.
1367          */
1368         cqe = io_get_cqring(ctx);
1369         if (likely(cqe)) {
1370                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1371                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1372                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1373         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
1374                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1375                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1376         } else {
1377                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1378                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1379                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1380                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1381                 }
1382                 req->flags |= REQ_F_OVERFLOW;
1383                 refcount_inc(&req->refs);
1384                 req->result = res;
1385                 req->cflags = cflags;
1386                 list_add_tail(&req->list, &ctx->cq_overflow_list);
1387         }
1388 }
1389
1390 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1391 {
1392         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1393 }
1394
1395 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1396 {
1397         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1398         unsigned long flags;
1399
1400         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1401         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1402         io_commit_cqring(ctx);
1403         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1404
1405         io_cqring_ev_posted(ctx);
1406 }
1407
1408 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1409 {
1410         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1411
1412         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1413         while (!list_empty(&cs->list)) {
1414                 struct io_kiocb *req;
1415
1416                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, list);
1417                 list_del(&req->list);
1418                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->cflags);
1419                 if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)) {
1420                         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1421                         io_put_req(req);
1422                 } else {
1423                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1424                         io_put_req(req);
1425                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1426                 }
1427         }
1428         io_commit_cqring(ctx);
1429         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1430
1431         io_cqring_ev_posted(ctx);
1432         cs->nr = 0;
1433 }
1434
1435 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1436                               struct io_comp_state *cs)
1437 {
1438         if (!cs) {
1439                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1440                 io_put_req(req);
1441         } else {
1442                 req->result = res;
1443                 req->cflags = cflags;
1444                 list_add_tail(&req->list, &cs->list);
1445                 if (++cs->nr >= 32)
1446                         io_submit_flush_completions(cs);
1447         }
1448 }
1449
1450 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1451 {
1452         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1453 }
1454
1455 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1456 {
1457         return req == (struct io_kiocb *)
1458                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1459 }
1460
1461 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1462 {
1463         struct io_kiocb *req;
1464
1465         req = ctx->fallback_req;
1466         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1467                 return req;
1468
1469         return NULL;
1470 }
1471
1472 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1473                                      struct io_submit_state *state)
1474 {
1475         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1476         struct io_kiocb *req;
1477
1478         if (!state->free_reqs) {
1479                 size_t sz;
1480                 int ret;
1481
1482                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1483                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1484
1485                 /*
1486                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1487                  * retry single alloc to be on the safe side.
1488                  */
1489                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1490                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1491                         if (!state->reqs[0])
1492                                 goto fallback;
1493                         ret = 1;
1494                 }
1495                 state->free_reqs = ret - 1;
1496                 req = state->reqs[ret - 1];
1497         } else {
1498                 state->free_reqs--;
1499                 req = state->reqs[state->free_reqs];
1500         }
1501
1502         return req;
1503 fallback:
1504         return io_get_fallback_req(ctx);
1505 }
1506
1507 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1508                           bool fixed)
1509 {
1510         if (fixed)
1511                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1512         else
1513                 fput(file);
1514 }
1515
1516 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1517 {
1518         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
1519                 io_cleanup_req(req);
1520
1521         if (req->io)
1522                 kfree(req->io);
1523         if (req->file)
1524                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1525         __io_put_req_task(req);
1526         io_req_work_drop_env(req);
1527
1528         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1529                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1530                 unsigned long flags;
1531
1532                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1533                 list_del(&req->inflight_entry);
1534                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1535                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1536                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1537         }
1538 }
1539
1540 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1541 {
1542         struct io_ring_ctx *ctx;
1543
1544         io_dismantle_req(req);
1545         ctx = req->ctx;
1546         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1547                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1548         else
1549                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1550         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1551 }
1552
1553 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1554 {
1555         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1556         int ret;
1557
1558         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1559         if (ret != -1) {
1560                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1561                 io_commit_cqring(ctx);
1562                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1563                 io_put_req(req);
1564                 return true;
1565         }
1566
1567         return false;
1568 }
1569
1570 static bool __io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1571 {
1572         struct io_kiocb *link;
1573         bool wake_ev;
1574
1575         if (list_empty(&req->link_list))
1576                 return false;
1577         link = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1578         if (link->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
1579                 return false;
1580
1581         list_del_init(&link->link_list);
1582         wake_ev = io_link_cancel_timeout(link);
1583         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1584         return wake_ev;
1585 }
1586
1587 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1588 {
1589         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1590         bool wake_ev;
1591
1592         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1593                 unsigned long flags;
1594
1595                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1596                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1597                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1598         } else {
1599                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1600         }
1601
1602         if (wake_ev)
1603                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1604 }
1605
1606 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1607 {
1608         struct io_kiocb *nxt;
1609
1610         /*
1611          * The list should never be empty when we are called here. But could
1612          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1613          * safe side.
1614          */
1615         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1616                 return NULL;
1617
1618         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1619         list_del_init(&req->link_list);
1620         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1621                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1622         return nxt;
1623 }
1624
1625 /*
1626  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1627  */
1628 static void __io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1629 {
1630         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1631
1632         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1633                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1634                                                 struct io_kiocb, link_list);
1635
1636                 list_del_init(&link->link_list);
1637                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1638
1639                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1640                 __io_double_put_req(link);
1641                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1642         }
1643
1644         io_commit_cqring(ctx);
1645         io_cqring_ev_posted(ctx);
1646 }
1647
1648 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1649 {
1650         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1651
1652         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1653                 unsigned long flags;
1654
1655                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1656                 __io_fail_links(req);
1657                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1658         } else {
1659                 __io_fail_links(req);
1660         }
1661
1662         io_cqring_ev_posted(ctx);
1663 }
1664
1665 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1666 {
1667         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1668         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1669                 io_kill_linked_timeout(req);
1670
1671         /*
1672          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1673          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1674          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1675          * of the chain.
1676          */
1677         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
1678                 return io_req_link_next(req);
1679         io_fail_links(req);
1680         return NULL;
1681 }
1682
1683 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1684 {
1685         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1686                 return NULL;
1687         return __io_req_find_next(req);
1688 }
1689
1690 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, struct callback_head *cb)
1691 {
1692         struct task_struct *tsk = req->task;
1693         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1694         int ret, notify = TWA_RESUME;
1695
1696         /*
1697          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup.
1698          * If we're not using an eventfd, then TWA_RESUME is always fine,
1699          * as we won't have dependencies between request completions for
1700          * other kernel wait conditions.
1701          */
1702         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
1703                 notify = 0;
1704         else if (ctx->cq_ev_fd)
1705                 notify = TWA_SIGNAL;
1706
1707         ret = task_work_add(tsk, cb, notify);
1708         if (!ret)
1709                 wake_up_process(tsk);
1710         return ret;
1711 }
1712
1713 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1714 {
1715         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1716
1717         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1718         io_cqring_fill_event(req, error);
1719         io_commit_cqring(ctx);
1720         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1721
1722         io_cqring_ev_posted(ctx);
1723         req_set_fail_links(req);
1724         io_double_put_req(req);
1725 }
1726
1727 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1728 {
1729         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1730
1731         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
1732 }
1733
1734 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
1735 {
1736         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1737
1738         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx)) {
1739                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1740                 __io_queue_sqe(req, NULL, NULL);
1741                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1742         } else {
1743                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
1744         }
1745 }
1746
1747 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
1748 {
1749         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1750
1751         __io_req_task_submit(req);
1752 }
1753
1754 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1755 {
1756         int ret;
1757
1758         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
1759
1760         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
1761         if (unlikely(ret)) {
1762                 struct task_struct *tsk;
1763
1764                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
1765                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
1766                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
1767                 wake_up_process(tsk);
1768         }
1769 }
1770
1771 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1772 {
1773         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1774
1775         if (nxt)
1776                 io_req_task_queue(nxt);
1777 }
1778
1779 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1780 {
1781         io_queue_next(req);
1782         __io_free_req(req);
1783 }
1784
1785 struct req_batch {
1786         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1787         int to_free;
1788 };
1789
1790 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
1791                                       struct req_batch *rb)
1792 {
1793         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
1794         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
1795         rb->to_free = 0;
1796 }
1797
1798 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
1799                                      struct req_batch *rb)
1800 {
1801         if (rb->to_free)
1802                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
1803 }
1804
1805 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
1806 {
1807         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
1808                 io_free_req(req);
1809                 return;
1810         }
1811         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1812                 io_queue_next(req);
1813
1814         io_dismantle_req(req);
1815         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
1816         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
1817                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
1818 }
1819
1820 /*
1821  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1822  * was the last reference to this request.
1823  */
1824 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1825 {
1826         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1827
1828         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1829                 nxt = io_req_find_next(req);
1830                 __io_free_req(req);
1831         }
1832         return nxt;
1833 }
1834
1835 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1836 {
1837         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1838                 io_free_req(req);
1839 }
1840
1841 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
1842 {
1843         struct io_kiocb *nxt;
1844
1845         /*
1846          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
1847          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
1848          * it just will be re-punted async in io_put_work()
1849          */
1850         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
1851                 return NULL;
1852
1853         nxt = io_req_find_next(req);
1854         return nxt ? &nxt->work : NULL;
1855 }
1856
1857 /*
1858  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1859  * within the completion handling itself.
1860  */
1861 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1862 {
1863         /* drop both submit and complete references */
1864         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1865                 __io_free_req(req);
1866 }
1867
1868 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1869 {
1870         /* drop both submit and complete references */
1871         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1872                 io_free_req(req);
1873 }
1874
1875 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1876 {
1877         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1878
1879         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1880                 /*
1881                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
1882                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
1883                  * entries. We cannot safely to it from here.
1884                  */
1885                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1886                         return -1U;
1887
1888                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1889         }
1890
1891         /* See comment at the top of this file */
1892         smp_rmb();
1893         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
1894 }
1895
1896 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1897 {
1898         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1899
1900         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1901         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1902 }
1903
1904 static int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req)
1905 {
1906         struct io_buffer *kbuf;
1907         int cflags;
1908
1909         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
1910         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
1911         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
1912         req->rw.addr = 0;
1913         kfree(kbuf);
1914         return cflags;
1915 }
1916
1917 static inline bool io_run_task_work(void)
1918 {
1919         if (current->task_works) {
1920                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1921                 task_work_run();
1922                 return true;
1923         }
1924
1925         return false;
1926 }
1927
1928 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
1929 {
1930         struct io_kiocb *req;
1931
1932         do {
1933                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, list);
1934                 list_del(&req->list);
1935                 if (!io_rw_reissue(req, -EAGAIN))
1936                         io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, -EAGAIN, NULL);
1937         } while (!list_empty(again));
1938 }
1939
1940 /*
1941  * Find and free completed poll iocbs
1942  */
1943 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1944                                struct list_head *done)
1945 {
1946         struct req_batch rb;
1947         struct io_kiocb *req;
1948         LIST_HEAD(again);
1949
1950         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
1951         smp_rmb();
1952
1953         rb.to_free = 0;
1954         while (!list_empty(done)) {
1955                 int cflags = 0;
1956
1957                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, list);
1958                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
1959                         req->iopoll_completed = 0;
1960                         list_move_tail(&req->list, &again);
1961                         continue;
1962                 }
1963                 list_del(&req->list);
1964
1965                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
1966                         cflags = io_put_kbuf(req);
1967
1968                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
1969                 (*nr_events)++;
1970
1971                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1972                         io_req_free_batch(&rb, req);
1973         }
1974
1975         io_commit_cqring(ctx);
1976         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
1977                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1978         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
1979
1980         if (!list_empty(&again))
1981                 io_iopoll_queue(&again);
1982 }
1983
1984 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1985                         long min)
1986 {
1987         struct io_kiocb *req, *tmp;
1988         LIST_HEAD(done);
1989         bool spin;
1990         int ret;
1991
1992         /*
1993          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
1994          * off our complete list, and we're under the requested amount.
1995          */
1996         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
1997
1998         ret = 0;
1999         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->poll_list, list) {
2000                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2001
2002                 /*
2003                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2004                  * If we find a request that requires polling, break out
2005                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2006                  */
2007                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2008                         list_move_tail(&req->list, &done);
2009                         continue;
2010                 }
2011                 if (!list_empty(&done))
2012                         break;
2013
2014                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2015                 if (ret < 0)
2016                         break;
2017
2018                 /* iopoll may have completed current req */
2019                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2020                         list_move_tail(&req->list, &done);
2021
2022                 if (ret && spin)
2023                         spin = false;
2024                 ret = 0;
2025         }
2026
2027         if (!list_empty(&done))
2028                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2029
2030         return ret;
2031 }
2032
2033 /*
2034  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2035  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2036  * as a non-spinning completion check.
2037  */
2038 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2039                                 long min)
2040 {
2041         while (!list_empty(&ctx->poll_list) && !need_resched()) {
2042                 int ret;
2043
2044                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2045                 if (ret < 0)
2046                         return ret;
2047                 if (*nr_events >= min)
2048                         return 0;
2049         }
2050
2051         return 1;
2052 }
2053
2054 /*
2055  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2056  * find and complete them.
2057  */
2058 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2059 {
2060         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2061                 return;
2062
2063         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2064         while (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
2065                 unsigned int nr_events = 0;
2066
2067                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2068
2069                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2070                 if (nr_events == 0)
2071                         break;
2072                 /*
2073                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2074                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2075                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2076                  */
2077                 if (need_resched()) {
2078                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2079                         cond_resched();
2080                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2081                 }
2082         }
2083         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2084 }
2085
2086 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2087 {
2088         unsigned int nr_events = 0;
2089         int iters = 0, ret = 0;
2090
2091         /*
2092          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2093          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2094          * that got punted to a workqueue.
2095          */
2096         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2097         do {
2098                 /*
2099                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2100                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2101                  * already triggered a CQE (eg in error).
2102                  */
2103                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2104                         break;
2105
2106                 /*
2107                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2108                  * application entering polling for a command before it gets
2109                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2110                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2111                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2112                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2113                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2114                  * very same mutex.
2115                  */
2116                 if (!(++iters & 7)) {
2117                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2118                         io_run_task_work();
2119                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2120                 }
2121
2122                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2123                 if (ret <= 0)
2124                         break;
2125                 ret = 0;
2126         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2127
2128         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2129         return ret;
2130 }
2131
2132 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2133 {
2134         /*
2135          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2136          * thread.
2137          */
2138         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2139                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2140
2141                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2142         }
2143         file_end_write(req->file);
2144 }
2145
2146 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2147                                   struct io_comp_state *cs)
2148 {
2149         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2150         int cflags = 0;
2151
2152         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2153                 kiocb_end_write(req);
2154
2155         if (res != req->result)
2156                 req_set_fail_links(req);
2157         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2158                 cflags = io_put_kbuf(req);
2159         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2160 }
2161
2162 #ifdef CONFIG_BLOCK
2163 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2164 {
2165         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2166         ssize_t ret = -ECANCELED;
2167         struct iov_iter iter;
2168         int rw;
2169
2170         if (error) {
2171                 ret = error;
2172                 goto end_req;
2173         }
2174
2175         switch (req->opcode) {
2176         case IORING_OP_READV:
2177         case IORING_OP_READ_FIXED:
2178         case IORING_OP_READ:
2179                 rw = READ;
2180                 break;
2181         case IORING_OP_WRITEV:
2182         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2183         case IORING_OP_WRITE:
2184                 rw = WRITE;
2185                 break;
2186         default:
2187                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2188                                 req->opcode);
2189                 goto end_req;
2190         }
2191
2192         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2193         if (ret < 0)
2194                 goto end_req;
2195         ret = io_setup_async_rw(req, ret, iovec, inline_vecs, &iter);
2196         if (!ret)
2197                 return true;
2198         kfree(iovec);
2199 end_req:
2200         req_set_fail_links(req);
2201         io_req_complete(req, ret);
2202         return false;
2203 }
2204
2205 static void io_rw_resubmit(struct callback_head *cb)
2206 {
2207         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2208         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2209         int err;
2210
2211         err = io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req);
2212
2213         if (io_resubmit_prep(req, err)) {
2214                 refcount_inc(&req->refs);
2215                 io_queue_async_work(req);
2216         }
2217 }
2218 #endif
2219
2220 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2221 {
2222 #ifdef CONFIG_BLOCK
2223         int ret;
2224
2225         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2226                 return false;
2227
2228         init_task_work(&req->task_work, io_rw_resubmit);
2229         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
2230         if (!ret)
2231                 return true;
2232 #endif
2233         return false;
2234 }
2235
2236 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2237                              struct io_comp_state *cs)
2238 {
2239         if (!io_rw_reissue(req, res))
2240                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2241 }
2242
2243 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2244 {
2245         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2246
2247         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2248 }
2249
2250 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2251 {
2252         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2253
2254         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2255                 kiocb_end_write(req);
2256
2257         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2258                 req_set_fail_links(req);
2259
2260         WRITE_ONCE(req->result, res);
2261         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2262         smp_wmb();
2263         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2264 }
2265
2266 /*
2267  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2268  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2269  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2270  * accessing the kiocb cookie.
2271  */
2272 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2273 {
2274         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2275
2276         /*
2277          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2278          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2279          * different devices.
2280          */
2281         if (list_empty(&ctx->poll_list)) {
2282                 ctx->poll_multi_file = false;
2283         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2284                 struct io_kiocb *list_req;
2285
2286                 list_req = list_first_entry(&ctx->poll_list, struct io_kiocb,
2287                                                 list);
2288                 if (list_req->file != req->file)
2289                         ctx->poll_multi_file = true;
2290         }
2291
2292         /*
2293          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2294          * it to the front so we find it first.
2295          */
2296         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2297                 list_add(&req->list, &ctx->poll_list);
2298         else
2299                 list_add_tail(&req->list, &ctx->poll_list);
2300
2301         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2302             wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
2303                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
2304 }
2305
2306 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2307 {
2308         int diff = state->has_refs - state->used_refs;
2309
2310         if (diff)
2311                 fput_many(state->file, diff);
2312         state->file = NULL;
2313 }
2314
2315 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2316 {
2317         if (state->file)
2318                 __io_state_file_put(state);
2319 }
2320
2321 /*
2322  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2323  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2324  * has more than one submission.
2325  */
2326 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2327 {
2328         if (!state)
2329                 return fget(fd);
2330
2331         if (state->file) {
2332                 if (state->fd == fd) {
2333                         state->used_refs++;
2334                         state->ios_left--;
2335                         return state->file;
2336                 }
2337                 __io_state_file_put(state);
2338         }
2339         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2340         if (!state->file)
2341                 return NULL;
2342
2343         state->fd = fd;
2344         state->has_refs = state->ios_left;
2345         state->used_refs = 1;
2346         state->ios_left--;
2347         return state->file;
2348 }
2349
2350 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2351 {
2352 #ifdef CONFIG_BLOCK
2353         return !bdev || queue_is_mq(bdev_get_queue(bdev));
2354 #else
2355         return true;
2356 #endif
2357 }
2358
2359 /*
2360  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2361  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2362  * inline.
2363  */
2364 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2365 {
2366         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2367
2368         if (S_ISBLK(mode)) {
2369                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2370                         return true;
2371                 return false;
2372         }
2373         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2374                 return true;
2375         if (S_ISREG(mode)) {
2376                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2377                     file->f_op != &io_uring_fops)
2378                         return true;
2379                 return false;
2380         }
2381
2382         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2383         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2384                 return true;
2385
2386         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2387                 return false;
2388
2389         if (rw == READ)
2390                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2391
2392         return file->f_op->write_iter != NULL;
2393 }
2394
2395 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2396                       bool force_nonblock)
2397 {
2398         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2399         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2400         unsigned ioprio;
2401         int ret;
2402
2403         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2404                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2405
2406         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2407         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2408                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2409                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2410         }
2411         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2412         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2413         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2414         if (unlikely(ret))
2415                 return ret;
2416
2417         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2418         if (ioprio) {
2419                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2420                 if (ret)
2421                         return ret;
2422
2423                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2424         } else
2425                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2426
2427         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2428         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2429                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2430
2431         if (kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
2432                 io_get_req_task(req);
2433
2434         if (force_nonblock)
2435                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
2436
2437         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2438                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2439                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2440                         return -EOPNOTSUPP;
2441
2442                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2443                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2444                 req->iopoll_completed = 0;
2445                 io_get_req_task(req);
2446         } else {
2447                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2448                         return -EINVAL;
2449                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2450         }
2451
2452         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2453         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2454         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2455         return 0;
2456 }
2457
2458 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2459 {
2460         switch (ret) {
2461         case -EIOCBQUEUED:
2462                 break;
2463         case -ERESTARTSYS:
2464         case -ERESTARTNOINTR:
2465         case -ERESTARTNOHAND:
2466         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2467                 /*
2468                  * We can't just restart the syscall, since previously
2469                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2470                  * IO with EINTR.
2471                  */
2472                 ret = -EINTR;
2473                 /* fall through */
2474         default:
2475                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2476         }
2477 }
2478
2479 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2480                        struct io_comp_state *cs)
2481 {
2482         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2483
2484         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2485                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2486         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2487                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2488         else
2489                 io_rw_done(kiocb, ret);
2490 }
2491
2492 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2493                                struct iov_iter *iter)
2494 {
2495         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2496         size_t len = req->rw.len;
2497         struct io_mapped_ubuf *imu;
2498         u16 index, buf_index;
2499         size_t offset;
2500         u64 buf_addr;
2501
2502         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
2503         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
2504                 return -EFAULT;
2505
2506         buf_index = req->buf_index;
2507         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2508                 return -EFAULT;
2509
2510         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2511         imu = &ctx->user_bufs[index];
2512         buf_addr = req->rw.addr;
2513
2514         /* overflow */
2515         if (buf_addr + len < buf_addr)
2516                 return -EFAULT;
2517         /* not inside the mapped region */
2518         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2519                 return -EFAULT;
2520
2521         /*
2522          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2523          * and advance us to the beginning.
2524          */
2525         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2526         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2527
2528         if (offset) {
2529                 /*
2530                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2531                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2532                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2533                  * we know that:
2534                  *
2535                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2536                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2537                  *    first and last bvec
2538                  *
2539                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2540                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2541                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2542                  * since we can just skip the first segment, which may not
2543                  * be PAGE_SIZE aligned.
2544                  */
2545                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2546
2547                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2548                         iov_iter_advance(iter, offset);
2549                 } else {
2550                         unsigned long seg_skip;
2551
2552                         /* skip first vec */
2553                         offset -= bvec->bv_len;
2554                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2555
2556                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2557                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2558                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2559                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2560                 }
2561         }
2562
2563         return len;
2564 }
2565
2566 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2567 {
2568         if (needs_lock)
2569                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2570 }
2571
2572 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2573 {
2574         /*
2575          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2576          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2577          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2578          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2579          */
2580         if (needs_lock)
2581                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2582 }
2583
2584 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2585                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2586                                           bool needs_lock)
2587 {
2588         struct io_buffer *head;
2589
2590         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2591                 return kbuf;
2592
2593         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2594
2595         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2596
2597         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2598         if (head) {
2599                 if (!list_empty(&head->list)) {
2600                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2601                                                         list);
2602                         list_del(&kbuf->list);
2603                 } else {
2604                         kbuf = head;
2605                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2606                 }
2607                 if (*len > kbuf->len)
2608                         *len = kbuf->len;
2609         } else {
2610                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2611         }
2612
2613         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2614
2615         return kbuf;
2616 }
2617
2618 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2619                                         bool needs_lock)
2620 {
2621         struct io_buffer *kbuf;
2622         u16 bgid;
2623
2624         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2625         bgid = req->buf_index;
2626         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2627         if (IS_ERR(kbuf))
2628                 return kbuf;
2629         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2630         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2631         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2632 }
2633
2634 #ifdef CONFIG_COMPAT
2635 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2636                                 bool needs_lock)
2637 {
2638         struct compat_iovec __user *uiov;
2639         compat_ssize_t clen;
2640         void __user *buf;
2641         ssize_t len;
2642
2643         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2644         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2645                 return -EFAULT;
2646         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2647                 return -EFAULT;
2648         if (clen < 0)
2649                 return -EINVAL;
2650
2651         len = clen;
2652         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2653         if (IS_ERR(buf))
2654                 return PTR_ERR(buf);
2655         iov[0].iov_base = buf;
2656         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2657         return 0;
2658 }
2659 #endif
2660
2661 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2662                                       bool needs_lock)
2663 {
2664         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2665         void __user *buf;
2666         ssize_t len;
2667
2668         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2669                 return -EFAULT;
2670
2671         len = iov[0].iov_len;
2672         if (len < 0)
2673                 return -EINVAL;
2674         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2675         if (IS_ERR(buf))
2676                 return PTR_ERR(buf);
2677         iov[0].iov_base = buf;
2678         iov[0].iov_len = len;
2679         return 0;
2680 }
2681
2682 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2683                                     bool needs_lock)
2684 {
2685         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2686                 struct io_buffer *kbuf;
2687
2688                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2689                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2690                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2691                 return 0;
2692         }
2693         if (!req->rw.len)
2694                 return 0;
2695         else if (req->rw.len > 1)
2696                 return -EINVAL;
2697
2698 #ifdef CONFIG_COMPAT
2699         if (req->ctx->compat)
2700                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2701 #endif
2702
2703         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2704 }
2705
2706 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2707                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2708                                bool needs_lock)
2709 {
2710         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2711         size_t sqe_len = req->rw.len;
2712         ssize_t ret;
2713         u8 opcode;
2714
2715         opcode = req->opcode;
2716         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2717                 *iovec = NULL;
2718                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2719         }
2720
2721         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2722         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2723                 return -EINVAL;
2724
2725         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2726                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2727                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2728                         if (IS_ERR(buf)) {
2729                                 *iovec = NULL;
2730                                 return PTR_ERR(buf);
2731                         }
2732                         req->rw.len = sqe_len;
2733                 }
2734
2735                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2736                 *iovec = NULL;
2737                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
2738         }
2739
2740         if (req->io) {
2741                 struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
2742
2743                 *iovec = iorw->iov;
2744                 iov_iter_init(iter, rw, *iovec, iorw->nr_segs, iorw->size);
2745                 if (iorw->iov == iorw->fast_iov)
2746                         *iovec = NULL;
2747                 return iorw->size;
2748         }
2749
2750         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2751                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2752                 if (!ret) {
2753                         ret = (*iovec)->iov_len;
2754                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
2755                 }
2756                 *iovec = NULL;
2757                 return ret;
2758         }
2759
2760 #ifdef CONFIG_COMPAT
2761         if (req->ctx->compat)
2762                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
2763                                                 iovec, iter);
2764 #endif
2765
2766         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
2767 }
2768
2769 /*
2770  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2771  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2772  */
2773 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
2774                            struct iov_iter *iter)
2775 {
2776         ssize_t ret = 0;
2777
2778         /*
2779          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
2780          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
2781          * the kiocb to be handled from an async context.
2782          */
2783         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2784                 return -EOPNOTSUPP;
2785         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2786                 return -EAGAIN;
2787
2788         while (iov_iter_count(iter)) {
2789                 struct iovec iovec;
2790                 ssize_t nr;
2791
2792                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
2793                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
2794                 } else {
2795                         /* fixed buffers import bvec */
2796                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
2797                                                 + iter->iov_offset;
2798                         iovec.iov_len = min(iter->count,
2799                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
2800                 }
2801
2802                 if (rw == READ) {
2803                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
2804                                               iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2805                 } else {
2806                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
2807                                                iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2808                 }
2809
2810                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
2811                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
2812
2813                 if (nr < 0) {
2814                         if (!ret)
2815                                 ret = nr;
2816                         break;
2817                 }
2818                 ret += nr;
2819                 if (nr != iovec.iov_len)
2820                         break;
2821                 iov_iter_advance(iter, nr);
2822         }
2823
2824         return ret;
2825 }
2826
2827 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2828                           struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2829                           struct iov_iter *iter)
2830 {
2831         req->io->rw.nr_segs = iter->nr_segs;
2832         req->io->rw.size = io_size;
2833         req->io->rw.iov = iovec;
2834         if (!req->io->rw.iov) {
2835                 req->io->rw.iov = req->io->rw.fast_iov;
2836                 if (req->io->rw.iov != fast_iov)
2837                         memcpy(req->io->rw.iov, fast_iov,
2838                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
2839         } else {
2840                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2841         }
2842 }
2843
2844 static inline int __io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2845 {
2846         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
2847         return req->io == NULL;
2848 }
2849
2850 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2851 {
2852         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2853                 return 0;
2854
2855         return  __io_alloc_async_ctx(req);
2856 }
2857
2858 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2859                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2860                              struct iov_iter *iter)
2861 {
2862         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2863                 return 0;
2864         if (!req->io) {
2865                 if (__io_alloc_async_ctx(req))
2866                         return -ENOMEM;
2867
2868                 io_req_map_rw(req, io_size, iovec, fast_iov, iter);
2869         }
2870         return 0;
2871 }
2872
2873 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2874                         bool force_nonblock)
2875 {
2876         struct io_async_ctx *io;
2877         struct iov_iter iter;
2878         ssize_t ret;
2879
2880         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2881         if (ret)
2882                 return ret;
2883
2884         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
2885                 return -EBADF;
2886
2887         /* either don't need iovec imported or already have it */
2888         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2889                 return 0;
2890
2891         io = req->io;
2892         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2893         req->io = NULL;
2894         ret = io_import_iovec(READ, req, &io->rw.iov, &iter, !force_nonblock);
2895         req->io = io;
2896         if (ret < 0)
2897                 return ret;
2898
2899         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2900         return 0;
2901 }
2902
2903 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
2904                              int sync, void *arg)
2905 {
2906         struct wait_page_queue *wpq;
2907         struct io_kiocb *req = wait->private;
2908         struct wait_page_key *key = arg;
2909         int ret;
2910
2911         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
2912
2913         ret = wake_page_match(wpq, key);
2914         if (ret != 1)
2915                 return ret;
2916
2917         list_del_init(&wait->entry);
2918
2919         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
2920         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
2921         refcount_inc(&req->refs);
2922         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
2923         if (unlikely(ret)) {
2924                 struct task_struct *tsk;
2925
2926                 /* queue just for cancelation */
2927                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
2928                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2929                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
2930                 wake_up_process(tsk);
2931         }
2932         return 1;
2933 }
2934
2935 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
2936 {
2937         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2938         int ret;
2939
2940         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
2941         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
2942                 return false;
2943
2944         /* already tried, or we're doing O_DIRECT */
2945         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_WAITQ))
2946                 return false;
2947         /*
2948          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
2949          * support callback based unlocks
2950          */
2951         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
2952                 return false;
2953
2954         /*
2955          * If request type doesn't require req->io to defer in general,
2956          * we need to allocate it here
2957          */
2958         if (!req->io && __io_alloc_async_ctx(req))
2959                 return false;
2960
2961         ret = kiocb_wait_page_queue_init(kiocb, &req->io->rw.wpq,
2962                                                 io_async_buf_func, req);
2963         if (!ret) {
2964                 io_get_req_task(req);
2965                 return true;
2966         }
2967
2968         return false;
2969 }
2970
2971 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
2972 {
2973         if (req->file->f_op->read_iter)
2974                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
2975         return loop_rw_iter(READ, req->file, &req->rw.kiocb, iter);
2976 }
2977
2978 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
2979                    struct io_comp_state *cs)
2980 {
2981         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2982         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2983         struct iov_iter iter;
2984         size_t iov_count;
2985         ssize_t io_size, ret;
2986
2987         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
2988         if (ret < 0)
2989                 return ret;
2990
2991         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
2992         if (!force_nonblock)
2993                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
2994
2995         io_size = ret;
2996         req->result = io_size;
2997
2998         /* If the file doesn't support async, just async punt */
2999         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ))
3000                 goto copy_iov;
3001
3002         iov_count = iov_iter_count(&iter);
3003         ret = rw_verify_area(READ, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
3004         if (!ret) {
3005                 unsigned long nr_segs = iter.nr_segs;
3006                 ssize_t ret2 = 0;
3007
3008                 ret2 = io_iter_do_read(req, &iter);
3009
3010                 /* Catch -EAGAIN return for forced non-blocking submission */
3011                 if (!force_nonblock || (ret2 != -EAGAIN && ret2 != -EIO)) {
3012                         kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3013                 } else {
3014                         iter.count = iov_count;
3015                         iter.nr_segs = nr_segs;
3016 copy_iov:
3017                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
3018                                                 inline_vecs, &iter);
3019                         if (ret)
3020                                 goto out_free;
3021                         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3022                         if (io_rw_should_retry(req)) {
3023                                 ret2 = io_iter_do_read(req, &iter);
3024                                 if (ret2 == -EIOCBQUEUED) {
3025                                         goto out_free;
3026                                 } else if (ret2 != -EAGAIN) {
3027                                         kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3028                                         goto out_free;
3029                                 }
3030                         }
3031                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3032                         return -EAGAIN;
3033                 }
3034         }
3035 out_free:
3036         if (!(req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP))
3037                 kfree(iovec);
3038         return ret;
3039 }
3040
3041 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
3042                          bool force_nonblock)
3043 {
3044         struct io_async_ctx *io;
3045         struct iov_iter iter;
3046         ssize_t ret;
3047
3048         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
3049         if (ret)
3050                 return ret;
3051
3052         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3053                 return -EBADF;
3054
3055         req->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
3056
3057         /* either don't need iovec imported or already have it */
3058         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3059                 return 0;
3060
3061         io = req->io;
3062         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
3063         req->io = NULL;
3064         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &io->rw.iov, &iter, !force_nonblock);
3065         req->io = io;
3066         if (ret < 0)
3067                 return ret;
3068
3069         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
3070         return 0;
3071 }
3072
3073 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3074                     struct io_comp_state *cs)
3075 {
3076         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3077         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3078         struct iov_iter iter;
3079         size_t iov_count;
3080         ssize_t ret, io_size;
3081
3082         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
3083         if (ret < 0)
3084                 return ret;
3085
3086         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3087         if (!force_nonblock)
3088                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3089
3090         io_size = ret;
3091         req->result = io_size;
3092
3093         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3094         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3095                 goto copy_iov;
3096
3097         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3098         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3099             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3100                 goto copy_iov;
3101
3102         iov_count = iov_iter_count(&iter);
3103         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
3104         if (!ret) {
3105                 unsigned long nr_segs = iter.nr_segs;
3106                 ssize_t ret2;
3107
3108                 /*
3109                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3110                  * which will be released by another thread in
3111                  * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3112                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
3113                  * we return to userspace.
3114                  */
3115                 if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3116                         __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
3117                                                 SB_FREEZE_WRITE, true);
3118                         __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3119                                                 SB_FREEZE_WRITE);
3120                 }
3121                 kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3122
3123                 if (!force_nonblock)
3124                         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = req->fsize;
3125
3126                 if (req->file->f_op->write_iter)
3127                         ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, &iter);
3128                 else
3129                         ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, &iter);
3130
3131                 if (!force_nonblock)
3132                         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
3133
3134                 /*
3135                  * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3136                  * retry them without IOCB_NOWAIT.
3137                  */
3138                 if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3139                         ret2 = -EAGAIN;
3140                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3141                         kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3142                 } else {
3143                         iter.count = iov_count;
3144                         iter.nr_segs = nr_segs;
3145 copy_iov:
3146                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
3147                                                 inline_vecs, &iter);
3148                         if (ret)
3149                                 goto out_free;
3150                         return -EAGAIN;
3151                 }
3152         }
3153 out_free:
3154         if (!(req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP))
3155                 kfree(iovec);
3156         return ret;
3157 }
3158
3159 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3160                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3161 {
3162         struct io_splice* sp = &req->splice;
3163         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3164         int ret;
3165
3166         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3167                 return 0;
3168         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3169                 return -EINVAL;
3170
3171         sp->file_in = NULL;
3172         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3173         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3174
3175         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3176                 return -EINVAL;
3177
3178         ret = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in), &sp->file_in,
3179                           (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3180         if (ret)
3181                 return ret;
3182         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3183
3184         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3185                 /*
3186                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3187                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3188                  */
3189                 io_req_init_async(req);
3190                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3191         }
3192
3193         return 0;
3194 }
3195
3196 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3197                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3198 {
3199         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3200                 return -EINVAL;
3201         return __io_splice_prep(req, sqe);
3202 }
3203
3204 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3205 {
3206         struct io_splice *sp = &req->splice;
3207         struct file *in = sp->file_in;
3208         struct file *out = sp->file_out;
3209         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3210         long ret = 0;
3211
3212         if (force_nonblock)
3213                 return -EAGAIN;
3214         if (sp->len)
3215                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3216
3217         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3218         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3219
3220         if (ret != sp->len)
3221                 req_set_fail_links(req);
3222         io_req_complete(req, ret);
3223         return 0;
3224 }
3225
3226 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3227 {
3228         struct io_splice* sp = &req->splice;
3229
3230         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3231         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3232         return __io_splice_prep(req, sqe);
3233 }
3234
3235 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3236 {
3237         struct io_splice *sp = &req->splice;
3238         struct file *in = sp->file_in;
3239         struct file *out = sp->file_out;
3240         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3241         loff_t *poff_in, *poff_out;
3242         long ret = 0;
3243
3244         if (force_nonblock)
3245                 return -EAGAIN;
3246
3247         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3248         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3249
3250         if (sp->len)
3251                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3252
3253         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3254         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3255
3256         if (ret != sp->len)
3257                 req_set_fail_links(req);
3258         io_req_complete(req, ret);
3259         return 0;
3260 }
3261
3262 /*
3263  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3264  */
3265 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3266 {
3267         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3268
3269         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3270                 return -EINVAL;
3271
3272         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3273         return 0;
3274 }
3275
3276 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3277 {
3278         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3279
3280         if (!req->file)
3281                 return -EBADF;
3282
3283         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3284                 return -EINVAL;
3285         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3286                 return -EINVAL;
3287
3288         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3289         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3290                 return -EINVAL;
3291
3292         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3293         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3294         return 0;
3295 }
3296
3297 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3298 {
3299         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3300         int ret;
3301
3302         /* fsync always requires a blocking context */
3303         if (force_nonblock)
3304                 return -EAGAIN;
3305
3306         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3307                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3308                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3309         if (ret < 0)
3310                 req_set_fail_links(req);
3311         io_req_complete(req, ret);
3312         return 0;
3313 }
3314
3315 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3316                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3317 {
3318         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3319                 return -EINVAL;
3320         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3321                 return -EINVAL;
3322
3323         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3324         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3325         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3326         req->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
3327         return 0;
3328 }
3329
3330 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3331 {
3332         int ret;
3333
3334         /* fallocate always requiring blocking context */
3335         if (force_nonblock)
3336                 return -EAGAIN;
3337
3338         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = req->fsize;
3339         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3340                                 req->sync.len);
3341         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
3342         if (ret < 0)
3343                 req_set_fail_links(req);
3344         io_req_complete(req, ret);
3345         return 0;
3346 }
3347
3348 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3349 {
3350         const char __user *fname;
3351         int ret;
3352
3353         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3354                 return -EINVAL;
3355         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3356                 return -EINVAL;
3357         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3358                 return -EBADF;
3359
3360         /* open.how should be already initialised */
3361         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3362                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3363
3364         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3365         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3366         req->open.filename = getname(fname);
3367         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3368                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3369                 req->open.filename = NULL;
3370                 return ret;
3371         }
3372         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3373         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3374         return 0;
3375 }
3376
3377 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3378 {
3379         u64 flags, mode;
3380
3381         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3382                 return 0;
3383         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3384         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3385         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3386         return __io_openat_prep(req, sqe);
3387 }
3388
3389 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3390 {
3391         struct open_how __user *how;
3392         size_t len;
3393         int ret;
3394
3395         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3396                 return 0;
3397         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3398         len = READ_ONCE(sqe->len);
3399         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3400                 return -EINVAL;
3401
3402         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3403                                         len);
3404         if (ret)
3405                 return ret;
3406
3407         return __io_openat_prep(req, sqe);
3408 }
3409
3410 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3411 {
3412         struct open_flags op;
3413         struct file *file;
3414         int ret;
3415
3416         if (force_nonblock)
3417                 return -EAGAIN;
3418
3419         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3420         if (ret)
3421                 goto err;
3422
3423         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3424         if (ret < 0)
3425                 goto err;
3426
3427         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3428         if (IS_ERR(file)) {
3429                 put_unused_fd(ret);
3430                 ret = PTR_ERR(file);
3431         } else {
3432                 fsnotify_open(file);
3433                 fd_install(ret, file);
3434         }
3435 err:
3436         putname(req->open.filename);
3437         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3438         if (ret < 0)
3439                 req_set_fail_links(req);
3440         io_req_complete(req, ret);
3441         return 0;
3442 }
3443
3444 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3445 {
3446         return io_openat2(req, force_nonblock);
3447 }
3448
3449 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3450                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3451 {
3452         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3453         u64 tmp;
3454
3455         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3456                 return -EINVAL;
3457
3458         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3459         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3460                 return -EINVAL;
3461
3462         memset(p, 0, sizeof(*p));
3463         p->nbufs = tmp;
3464         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3465         return 0;
3466 }
3467
3468 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3469                                int bgid, unsigned nbufs)
3470 {
3471         unsigned i = 0;
3472
3473         /* shouldn't happen */
3474         if (!nbufs)
3475                 return 0;
3476
3477         /* the head kbuf is the list itself */
3478         while (!list_empty(&buf->list)) {
3479                 struct io_buffer *nxt;
3480
3481                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3482                 list_del(&nxt->list);
3483                 kfree(nxt);
3484                 if (++i == nbufs)
3485                         return i;
3486         }
3487         i++;
3488         kfree(buf);
3489         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3490
3491         return i;
3492 }
3493
3494 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3495                              struct io_comp_state *cs)
3496 {
3497         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3498         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3499         struct io_buffer *head;
3500         int ret = 0;
3501
3502         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3503
3504         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3505
3506         ret = -ENOENT;
3507         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3508         if (head)
3509                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3510
3511         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3512         if (ret < 0)
3513                 req_set_fail_links(req);
3514         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3515         return 0;
3516 }
3517
3518 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3519                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3520 {
3521         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3522         u64 tmp;
3523
3524         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3525                 return -EINVAL;
3526
3527         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3528         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3529                 return -E2BIG;
3530         p->nbufs = tmp;
3531         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3532         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3533
3534         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3535                 return -EFAULT;
3536
3537         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3538         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3539         if (tmp > USHRT_MAX)
3540                 return -E2BIG;
3541         p->bid = tmp;
3542         return 0;
3543 }
3544
3545 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3546 {
3547         struct io_buffer *buf;
3548         u64 addr = pbuf->addr;
3549         int i, bid = pbuf->bid;
3550
3551         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3552                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3553                 if (!buf)
3554                         break;
3555
3556                 buf->addr = addr;
3557                 buf->len = pbuf->len;
3558                 buf->bid = bid;
3559                 addr += pbuf->len;
3560                 bid++;
3561                 if (!*head) {
3562                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3563                         *head = buf;
3564                 } else {
3565                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3566                 }
3567         }
3568
3569         return i ? i : -ENOMEM;
3570 }
3571
3572 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3573                               struct io_comp_state *cs)
3574 {
3575         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3576         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3577         struct io_buffer *head, *list;
3578         int ret = 0;
3579
3580         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3581
3582         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3583
3584         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3585
3586         ret = io_add_buffers(p, &head);
3587         if (ret < 0)
3588                 goto out;
3589
3590         if (!list) {
3591                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
3592                                         GFP_KERNEL);
3593                 if (ret < 0) {
3594                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
3595                         goto out;
3596                 }
3597         }
3598 out:
3599         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3600         if (ret < 0)
3601                 req_set_fail_links(req);
3602         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3603         return 0;
3604 }
3605
3606 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
3607                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3608 {
3609 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3610         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3611                 return -EINVAL;
3612         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3613                 return -EINVAL;
3614
3615         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3616         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
3617         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
3618
3619         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
3620                 struct epoll_event __user *ev;
3621
3622                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3623                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
3624                         return -EFAULT;
3625         }
3626
3627         return 0;
3628 #else
3629         return -EOPNOTSUPP;
3630 #endif
3631 }
3632
3633 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3634                         struct io_comp_state *cs)
3635 {
3636 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3637         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
3638         int ret;
3639
3640         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
3641         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3642                 return -EAGAIN;
3643
3644         if (ret < 0)
3645                 req_set_fail_links(req);
3646         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3647         return 0;
3648 #else
3649         return -EOPNOTSUPP;
3650 #endif
3651 }
3652
3653 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3654 {
3655 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3656         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
3657                 return -EINVAL;
3658         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3659                 return -EINVAL;
3660
3661         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3662         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3663         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3664         return 0;
3665 #else
3666         return -EOPNOTSUPP;
3667 #endif
3668 }
3669
3670 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3671 {
3672 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3673         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
3674         int ret;
3675
3676         if (force_nonblock)
3677                 return -EAGAIN;
3678
3679         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
3680         if (ret < 0)
3681                 req_set_fail_links(req);
3682         io_req_complete(req, ret);
3683         return 0;
3684 #else
3685         return -EOPNOTSUPP;
3686 #endif
3687 }
3688
3689 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3690 {
3691         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
3692                 return -EINVAL;
3693         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3694                 return -EINVAL;
3695
3696         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
3697         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3698         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3699         return 0;
3700 }
3701
3702 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3703 {
3704         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
3705         int ret;
3706
3707         if (force_nonblock) {
3708                 switch (fa->advice) {
3709                 case POSIX_FADV_NORMAL:
3710                 case POSIX_FADV_RANDOM:
3711                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
3712                         break;
3713                 default:
3714                         return -EAGAIN;
3715                 }
3716         }
3717
3718         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
3719         if (ret < 0)
3720                 req_set_fail_links(req);
3721         io_req_complete(req, ret);
3722         return 0;
3723 }
3724
3725 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3726 {
3727         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3728                 return -EINVAL;
3729         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3730                 return -EINVAL;
3731         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3732                 return -EBADF;
3733
3734         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3735         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
3736         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3737         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3738         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
3739
3740         return 0;
3741 }
3742
3743 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3744 {
3745         struct io_statx *ctx = &req->statx;
3746         int ret;
3747
3748         if (force_nonblock) {
3749                 /* only need file table for an actual valid fd */
3750                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
3751                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3752                 return -EAGAIN;
3753         }
3754
3755         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
3756                        ctx->buffer);
3757
3758         if (ret < 0)
3759                 req_set_fail_links(req);
3760         io_req_complete(req, ret);
3761         return 0;
3762 }
3763
3764 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3765 {
3766         /*
3767          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
3768          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
3769          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3770          */
3771         io_req_init_async(req);
3772         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
3773
3774         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3775                 return -EINVAL;
3776         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
3777             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
3778                 return -EINVAL;
3779         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3780                 return -EBADF;
3781
3782         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
3783         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops) ||
3784             req->close.fd == req->ctx->ring_fd)
3785                 return -EBADF;
3786
3787         req->close.put_file = NULL;
3788         return 0;
3789 }
3790
3791 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3792                     struct io_comp_state *cs)
3793 {
3794         struct io_close *close = &req->close;
3795         int ret;
3796
3797         /* might be already done during nonblock submission */
3798         if (!close->put_file) {
3799                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
3800                 if (ret < 0)
3801                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
3802         }
3803
3804         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
3805         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
3806                 /* was never set, but play safe */
3807                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
3808                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
3809                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3810                 return -EAGAIN;
3811         }
3812
3813         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
3814         ret = filp_close(close->put_file, req->work.files);
3815         if (ret < 0)
3816                 req_set_fail_links(req);
3817         fput(close->put_file);
3818         close->put_file = NULL;
3819         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3820         return 0;
3821 }
3822
3823 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3824 {
3825         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3826
3827         if (!req->file)
3828                 return -EBADF;
3829
3830         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3831                 return -EINVAL;
3832         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3833                 return -EINVAL;
3834
3835         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3836         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3837         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
3838         return 0;
3839 }
3840
3841 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3842 {
3843         int ret;
3844
3845         /* sync_file_range always requires a blocking context */
3846         if (force_nonblock)
3847                 return -EAGAIN;
3848
3849         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
3850                                 req->sync.flags);
3851         if (ret < 0)
3852                 req_set_fail_links(req);
3853         io_req_complete(req, ret);
3854         return 0;
3855 }
3856
3857 #if defined(CONFIG_NET)
3858 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
3859                               struct io_async_msghdr *kmsg)
3860 {
3861         if (req->io)
3862                 return -EAGAIN;
3863         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
3864                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3865                         kfree(kmsg->iov);
3866                 return -ENOMEM;
3867         }
3868         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3869         memcpy(&req->io->msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
3870         return -EAGAIN;
3871 }
3872
3873 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
3874                                struct io_async_msghdr *iomsg)
3875 {
3876         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
3877         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
3878         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
3879                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
3880 }
3881
3882 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3883 {
3884         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3885         struct io_async_ctx *io = req->io;
3886         int ret;
3887
3888         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3889                 return -EINVAL;
3890
3891         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3892         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3893         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
3894
3895 #ifdef CONFIG_COMPAT
3896         if (req->ctx->compat)
3897                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
3898 #endif
3899
3900         if (!io || req->opcode == IORING_OP_SEND)
3901                 return 0;
3902         /* iovec is already imported */
3903         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3904                 return 0;
3905
3906         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &io->msg);
3907         if (!ret)
3908                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3909         return ret;
3910 }
3911
3912 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3913                       struct io_comp_state *cs)
3914 {
3915         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
3916         struct socket *sock;
3917         int ret;
3918
3919         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3920         if (sock) {
3921                 struct io_async_msghdr iomsg;
3922                 unsigned flags;
3923
3924                 if (req->io) {
3925                         kmsg = &req->io->msg;
3926                         kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
3927                         /* if iov is set, it's allocated already */
3928                         if (!kmsg->iov)
3929                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3930                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3931                 } else {
3932                         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
3933                         if (ret)
3934                                 return ret;
3935                         kmsg = &iomsg;
3936                 }
3937
3938                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3939                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3940                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3941                 else if (force_nonblock)
3942                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3943
3944                 ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
3945                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3946                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
3947                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3948                         ret = -EINTR;
3949         }
3950
3951         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3952                 kfree(kmsg->iov);
3953         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3954         if (ret < 0)
3955                 req_set_fail_links(req);
3956         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3957         return 0;
3958 }
3959
3960 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3961                    struct io_comp_state *cs)
3962 {
3963         struct socket *sock;
3964         int ret;
3965
3966         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3967         if (sock) {
3968                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3969                 struct msghdr msg;
3970                 struct iovec iov;
3971                 unsigned flags;
3972
3973                 ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov,
3974                                                 &msg.msg_iter);
3975                 if (ret)
3976                         return ret;
3977
3978                 msg.msg_name = NULL;
3979                 msg.msg_control = NULL;
3980                 msg.msg_controllen = 0;
3981                 msg.msg_namelen = 0;
3982
3983                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3984                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3985                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3986                 else if (force_nonblock)
3987                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3988
3989                 msg.msg_flags = flags;
3990                 ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
3991                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3992                         return -EAGAIN;
3993                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3994                         ret = -EINTR;
3995         }
3996
3997         if (ret < 0)
3998                 req_set_fail_links(req);
3999         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4000         return 0;
4001 }
4002
4003 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4004                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4005 {
4006         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4007         struct iovec __user *uiov;
4008         size_t iov_len;
4009         int ret;
4010
4011         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4012                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4013         if (ret)
4014                 return ret;
4015
4016         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4017                 if (iov_len > 1)
4018                         return -EINVAL;
4019                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4020                         return -EFAULT;
4021                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4022                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4023                                 sr->len);
4024                 iomsg->iov = NULL;
4025         } else {
4026                 ret = import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4027                                         &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter);
4028                 if (ret > 0)
4029                         ret = 0;
4030         }
4031
4032         return ret;
4033 }
4034
4035 #ifdef CONFIG_COMPAT
4036 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4037                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4038 {
4039         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4040         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4041         struct compat_iovec __user *uiov;
4042         compat_uptr_t ptr;
4043         compat_size_t len;
4044         int ret;
4045
4046         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4047         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4048                                         &ptr, &len);
4049         if (ret)
4050                 return ret;
4051
4052         uiov = compat_ptr(ptr);
4053         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4054                 compat_ssize_t clen;
4055
4056                 if (len > 1)
4057                         return -EINVAL;
4058                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4059                         return -EFAULT;
4060                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4061                         return -EFAULT;
4062                 if (clen < 0)
4063                         return -EINVAL;
4064                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4065                 iomsg->iov = NULL;
4066         } else {
4067                 ret = compat_import_iovec(READ, uiov, len, UIO_FASTIOV,
4068                                                 &iomsg->iov,
4069                                                 &iomsg->msg.msg_iter);
4070                 if (ret < 0)
4071                         return ret;
4072         }
4073
4074         return 0;
4075 }
4076 #endif
4077
4078 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4079                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4080 {
4081         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4082         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4083
4084 #ifdef CONFIG_COMPAT
4085         if (req->ctx->compat)
4086                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4087 #endif
4088
4089         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4090 }
4091
4092 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4093                                                int *cflags, bool needs_lock)
4094 {
4095         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4096         struct io_buffer *kbuf;
4097
4098         if (!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
4099                 return NULL;
4100
4101         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4102         if (IS_ERR(kbuf))
4103                 return kbuf;
4104
4105         sr->kbuf = kbuf;
4106         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4107
4108         *cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
4109         *cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
4110         return kbuf;
4111 }
4112
4113 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4114                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4115 {
4116         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4117         struct io_async_ctx *io = req->io;
4118         int ret;
4119
4120         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4121                 return -EINVAL;
4122
4123         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4124         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4125         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4126         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4127
4128 #ifdef CONFIG_COMPAT
4129         if (req->ctx->compat)
4130                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4131 #endif
4132
4133         if (!io || req->opcode == IORING_OP_RECV)
4134                 return 0;
4135         /* iovec is already imported */
4136         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
4137                 return 0;
4138
4139         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &io->msg);
4140         if (!ret)
4141                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4142         return ret;
4143 }
4144
4145 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4146                       struct io_comp_state *cs)
4147 {
4148         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
4149         struct socket *sock;
4150         int ret, cflags = 0;
4151
4152         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4153         if (sock) {
4154                 struct io_buffer *kbuf;
4155                 struct io_async_msghdr iomsg;
4156                 unsigned flags;
4157
4158                 if (req->io) {
4159                         kmsg = &req->io->msg;
4160                         kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
4161                         /* if iov is set, it's allocated already */
4162                         if (!kmsg->iov)
4163                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4164                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4165                 } else {
4166                         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4167                         if (ret)
4168                                 return ret;
4169                         kmsg = &iomsg;
4170                 }
4171
4172                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, &cflags, !force_nonblock);
4173                 if (IS_ERR(kbuf)) {
4174                         return PTR_ERR(kbuf);
4175                 } else if (kbuf) {
4176                         kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4177                         iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4178                                         1, req->sr_msg.len);
4179                 }
4180
4181                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
4182                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
4183                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4184                 else if (force_nonblock)
4185                         flags |= MSG_DONTWAIT;
4186
4187                 ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4188                                                 kmsg->uaddr, flags);
4189                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN) {
4190                         ret = io_setup_async_msg(req, kmsg);
4191                         if (ret != -EAGAIN)
4192                                 kfree(kbuf);
4193                         return ret;
4194                 }
4195                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4196                         ret = -EINTR;
4197                 if (kbuf)
4198                         kfree(kbuf);
4199         }
4200
4201         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4202                 kfree(kmsg->iov);
4203         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4204         if (ret < 0)
4205                 req_set_fail_links(req);
4206         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4207         return 0;
4208 }
4209
4210 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4211                    struct io_comp_state *cs)
4212 {
4213         struct io_buffer *kbuf = NULL;
4214         struct socket *sock;
4215         int ret, cflags = 0;
4216
4217         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4218         if (sock) {
4219                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4220                 void __user *buf = sr->buf;
4221                 struct msghdr msg;
4222                 struct iovec iov;
4223                 unsigned flags;
4224
4225                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, &cflags, !force_nonblock);
4226                 if (IS_ERR(kbuf))
4227                         return PTR_ERR(kbuf);
4228                 else if (kbuf)
4229                         buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4230
4231                 ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov,
4232                                                 &msg.msg_iter);
4233                 if (ret) {
4234                         kfree(kbuf);
4235                         return ret;
4236                 }
4237
4238                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4239                 msg.msg_name = NULL;
4240                 msg.msg_control = NULL;
4241                 msg.msg_controllen = 0;
4242                 msg.msg_namelen = 0;
4243                 msg.msg_iocb = NULL;
4244                 msg.msg_flags = 0;
4245
4246                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
4247                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
4248                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4249                 else if (force_nonblock)
4250                         flags |= MSG_DONTWAIT;
4251
4252                 ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4253                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4254                         return -EAGAIN;
4255                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4256                         ret = -EINTR;
4257         }
4258
4259         kfree(kbuf);
4260         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4261         if (ret < 0)
4262                 req_set_fail_links(req);
4263         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4264         return 0;
4265 }
4266
4267 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4268 {
4269         struct io_accept *accept = &req->accept;
4270
4271         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4272                 return -EINVAL;
4273         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4274                 return -EINVAL;
4275
4276         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4277         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4278         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4279         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4280         return 0;
4281 }
4282
4283 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4284                      struct io_comp_state *cs)
4285 {
4286         struct io_accept *accept = &req->accept;
4287         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4288         int ret;
4289
4290         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4291                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4292
4293         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4294                                         accept->addr_len, accept->flags,
4295                                         accept->nofile);
4296         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4297                 return -EAGAIN;
4298         if (ret < 0) {
4299                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4300                         ret = -EINTR;
4301                 req_set_fail_links(req);
4302         }
4303         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4304         return 0;
4305 }
4306
4307 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4308 {
4309         struct io_connect *conn = &req->connect;
4310         struct io_async_ctx *io = req->io;
4311
4312         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4313                 return -EINVAL;
4314         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4315                 return -EINVAL;
4316
4317         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4318         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4319
4320         if (!io)
4321                 return 0;
4322
4323         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4324                                         &io->connect.address);
4325 }
4326
4327 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4328                       struct io_comp_state *cs)
4329 {
4330         struct io_async_ctx __io, *io;
4331         unsigned file_flags;
4332         int ret;
4333
4334         if (req->io) {
4335                 io = req->io;
4336         } else {
4337                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4338                                                 req->connect.addr_len,
4339                                                 &__io.connect.address);
4340                 if (ret)
4341                         goto out;
4342                 io = &__io;
4343         }
4344
4345         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4346
4347         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address,
4348                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4349         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4350                 if (req->io)
4351                         return -EAGAIN;
4352                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4353                         ret = -ENOMEM;
4354                         goto out;
4355                 }
4356                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
4357                 return -EAGAIN;
4358         }
4359         if (ret == -ERESTARTSYS)
4360                 ret = -EINTR;
4361 out:
4362         if (ret < 0)
4363                 req_set_fail_links(req);
4364         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4365         return 0;
4366 }
4367 #else /* !CONFIG_NET */
4368 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4369 {
4370         return -EOPNOTSUPP;
4371 }
4372
4373 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4374                       struct io_comp_state *cs)
4375 {
4376         return -EOPNOTSUPP;
4377 }
4378
4379 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4380                    struct io_comp_state *cs)
4381 {
4382         return -EOPNOTSUPP;
4383 }
4384
4385 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4386                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4387 {
4388         return -EOPNOTSUPP;
4389 }
4390
4391 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4392                       struct io_comp_state *cs)
4393 {
4394         return -EOPNOTSUPP;
4395 }
4396
4397 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4398                    struct io_comp_state *cs)
4399 {
4400         return -EOPNOTSUPP;
4401 }
4402
4403 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4404 {
4405         return -EOPNOTSUPP;
4406 }
4407
4408 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4409                      struct io_comp_state *cs)
4410 {
4411         return -EOPNOTSUPP;
4412 }
4413
4414 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4415 {
4416         return -EOPNOTSUPP;
4417 }
4418
4419 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4420                       struct io_comp_state *cs)
4421 {
4422         return -EOPNOTSUPP;
4423 }
4424 #endif /* CONFIG_NET */
4425
4426 struct io_poll_table {
4427         struct poll_table_struct pt;
4428         struct io_kiocb *req;
4429         int error;
4430 };
4431
4432 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4433                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4434 {
4435         int ret;
4436
4437         /* for instances that support it check for an event match first: */
4438         if (mask && !(mask & poll->events))
4439                 return 0;
4440
4441         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4442
4443         list_del_init(&poll->wait.entry);
4444
4445         req->result = mask;
4446         init_task_work(&req->task_work, func);
4447         /*
4448          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4449          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4450          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4451          * have the needed state needed for it anyway.
4452          */
4453         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
4454         if (unlikely(ret)) {
4455                 struct task_struct *tsk;
4456
4457                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4458                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4459                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
4460                 wake_up_process(tsk);
4461         }
4462         return 1;
4463 }
4464
4465 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4466         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4467 {
4468         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4469
4470         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4471                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4472
4473                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4474         }
4475
4476         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4477         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4478                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4479                 return true;
4480         }
4481
4482         return false;
4483 }
4484
4485 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req, void *data)
4486 {
4487         struct io_poll_iocb *poll = data;
4488
4489         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4490
4491         if (poll && poll->head) {
4492                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4493
4494                 spin_lock(&head->lock);
4495                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4496                 if (poll->wait.private)
4497                         refcount_dec(&req->refs);
4498                 poll->head = NULL;
4499                 spin_unlock(&head->lock);
4500         }
4501 }
4502
4503 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4504 {
4505         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4506
4507         io_poll_remove_double(req, req->io);
4508         req->poll.done = true;
4509         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4510         io_commit_cqring(ctx);
4511 }
4512
4513 static void io_poll_task_handler(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4514 {
4515         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4516
4517         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4518                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4519                 return;
4520         }
4521
4522         hash_del(&req->hash_node);
4523         io_poll_complete(req, req->result, 0);
4524         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4525         *nxt = io_put_req_find_next(req);
4526         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4527
4528         io_cqring_ev_posted(ctx);
4529 }
4530
4531 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4532 {
4533         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4534         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4535
4536         io_poll_task_handler(req, &nxt);
4537         if (nxt)
4538                 __io_req_task_submit(nxt);
4539 }
4540
4541 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4542                                int sync, void *key)
4543 {
4544         struct io_kiocb *req = wait->private;
4545         struct io_poll_iocb *poll = req->apoll->double_poll;
4546         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4547
4548         /* for instances that support it check for an event match first: */
4549         if (mask && !(mask & poll->events))
4550                 return 0;
4551
4552         if (poll && poll->head) {
4553                 bool done;
4554
4555                 spin_lock(&poll->head->lock);
4556                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4557                 if (!done)
4558                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4559                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4560                 if (!done)
4561                         __io_async_wake(req, poll, mask, io_poll_task_func);
4562         }
4563         refcount_dec(&req->refs);
4564         return 1;
4565 }
4566
4567 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4568                               wait_queue_func_t wake_func)
4569 {
4570         poll->head = NULL;
4571         poll->done = false;
4572         poll->canceled = false;
4573         poll->events = events;
4574         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4575         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4576 }
4577
4578 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4579                             struct wait_queue_head *head,
4580                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
4581 {
4582         struct io_kiocb *req = pt->req;
4583
4584         /*
4585          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4586          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4587          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4588          */
4589         if (unlikely(poll->head)) {
4590                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4591                 if (*poll_ptr) {
4592                         pt->error = -EINVAL;
4593                         return;
4594                 }
4595                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4596                 if (!poll) {
4597                         pt->error = -ENOMEM;
4598                         return;
4599                 }
4600                 io_init_poll_iocb(poll, req->poll.events, io_poll_double_wake);
4601                 refcount_inc(&req->refs);
4602                 poll->wait.private = req;
4603                 *poll_ptr = poll;
4604         }
4605
4606         pt->error = 0;
4607         poll->head = head;
4608
4609         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
4610                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
4611         else
4612                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
4613 }
4614
4615 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4616                                struct poll_table_struct *p)
4617 {
4618         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4619         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
4620
4621         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
4622 }
4623
4624 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
4625 {
4626         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4627         struct async_poll *apoll = req->apoll;
4628         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4629
4630         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
4631
4632         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
4633                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4634                 return;
4635         }
4636
4637         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
4638         if (hash_hashed(&req->hash_node))
4639                 hash_del(&req->hash_node);
4640
4641         io_poll_remove_double(req, apoll->double_poll);
4642         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4643
4644         /* restore ->work in case we need to retry again */
4645         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4646                 memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4647
4648         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
4649                 __io_req_task_submit(req);
4650         else
4651                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
4652
4653         kfree(apoll->double_poll);
4654         kfree(apoll);
4655 }
4656
4657 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4658                         void *key)
4659 {
4660         struct io_kiocb *req = wait->private;
4661         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
4662
4663         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
4664                                         key_to_poll(key));
4665
4666         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
4667 }
4668
4669 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
4670 {
4671         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4672         struct hlist_head *list;
4673
4674         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
4675         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
4676 }
4677
4678 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
4679                                       struct io_poll_iocb *poll,
4680                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
4681                                       wait_queue_func_t wake_func)
4682         __acquires(&ctx->completion_lock)
4683 {
4684         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4685         bool cancel = false;
4686
4687         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
4688         poll->file = req->file;
4689         poll->wait.private = req;
4690
4691         ipt->pt._key = mask;
4692         ipt->req = req;
4693         ipt->error = -EINVAL;
4694
4695         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
4696
4697         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4698         if (likely(poll->head)) {
4699                 spin_lock(&poll->head->lock);
4700                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
4701                         if (ipt->error)
4702                                 cancel = true;
4703                         ipt->error = 0;
4704                         mask = 0;
4705                 }
4706                 if (mask || ipt->error)
4707                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4708                 else if (cancel)
4709                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4710                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
4711                         io_poll_req_insert(req);
4712                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4713         }
4714
4715         return mask;
4716 }
4717
4718 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
4719 {
4720         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
4721         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4722         struct async_poll *apoll;
4723         struct io_poll_table ipt;
4724         __poll_t mask, ret;
4725
4726         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
4727                 return false;
4728         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
4729                 return false;
4730         if (!def->pollin && !def->pollout)
4731                 return false;
4732
4733         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
4734         if (unlikely(!apoll))
4735                 return false;
4736         apoll->double_poll = NULL;
4737
4738         req->flags |= REQ_F_POLLED;
4739         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4740                 memcpy(&apoll->work, &req->work, sizeof(req->work));
4741
4742         io_get_req_task(req);
4743         req->apoll = apoll;
4744         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4745
4746         mask = 0;
4747         if (def->pollin)
4748                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
4749         if (def->pollout)
4750                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
4751         mask |= POLLERR | POLLPRI;
4752
4753         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
4754
4755         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
4756                                         io_async_wake);
4757         if (ret) {
4758                 io_poll_remove_double(req, apoll->double_poll);
4759                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4760                 if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4761                         memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4762                 kfree(apoll->double_poll);
4763                 kfree(apoll);
4764                 return false;
4765         }
4766         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4767         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
4768                                         apoll->poll.events);
4769         return true;
4770 }
4771
4772 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
4773                                  struct io_poll_iocb *poll)
4774 {
4775         bool do_complete = false;
4776
4777         spin_lock(&poll->head->lock);
4778         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4779         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
4780                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4781                 do_complete = true;
4782         }
4783         spin_unlock(&poll->head->lock);
4784         hash_del(&req->hash_node);
4785         return do_complete;
4786 }
4787
4788 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
4789 {
4790         bool do_complete;
4791
4792         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
4793                 io_poll_remove_double(req, req->io);
4794                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
4795         } else {
4796                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
4797
4798                 io_poll_remove_double(req, apoll->double_poll);
4799
4800                 /* non-poll requests have submit ref still */
4801                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
4802                 if (do_complete) {
4803                         io_put_req(req);
4804                         /*
4805                          * restore ->work because we will call
4806                          * io_req_work_drop_env below when dropping the
4807                          * final reference.
4808                          */
4809                         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4810                                 memcpy(&req->work, &apoll->work,
4811                                        sizeof(req->work));
4812                         kfree(apoll->double_poll);
4813                         kfree(apoll);
4814                 }
4815         }
4816
4817         if (do_complete) {
4818                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4819                 io_commit_cqring(req->ctx);
4820                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4821                 io_put_req(req);
4822         }
4823
4824         return do_complete;
4825 }
4826
4827 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
4828 {
4829         struct hlist_node *tmp;
4830         struct io_kiocb *req;
4831         int posted = 0, i;
4832
4833         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4834         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
4835                 struct hlist_head *list;
4836
4837                 list = &ctx->cancel_hash[i];
4838                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
4839                         posted += io_poll_remove_one(req);
4840         }
4841         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4842
4843         if (posted)
4844                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4845 }
4846
4847 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
4848 {
4849         struct hlist_head *list;
4850         struct io_kiocb *req;
4851
4852         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
4853         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
4854                 if (sqe_addr != req->user_data)
4855                         continue;
4856                 if (io_poll_remove_one(req))
4857                         return 0;
4858                 return -EALREADY;
4859         }
4860
4861         return -ENOENT;
4862 }
4863
4864 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
4865                                const struct io_uring_sqe *sqe)
4866 {
4867         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4868                 return -EINVAL;
4869         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
4870             sqe->poll_events)
4871                 return -EINVAL;
4872
4873         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4874         return 0;
4875 }
4876
4877 /*
4878  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
4879  * and remove it if found.
4880  */
4881 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
4882 {
4883         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4884         u64 addr;
4885         int ret;
4886
4887         addr = req->poll.addr;
4888         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4889         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
4890         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4891
4892         if (ret < 0)
4893                 req_set_fail_links(req);
4894         io_req_complete(req, ret);
4895         return 0;
4896 }
4897
4898 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4899                         void *key)
4900 {
4901         struct io_kiocb *req = wait->private;
4902         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4903
4904         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
4905 }
4906
4907 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4908                                struct poll_table_struct *p)
4909 {
4910         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4911
4912         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->io);
4913 }
4914
4915 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4916 {
4917         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4918         u32 events;
4919
4920         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4921                 return -EINVAL;
4922         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
4923                 return -EINVAL;
4924         if (!poll->file)
4925                 return -EBADF;
4926
4927         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
4928 #ifdef __BIG_ENDIAN
4929         events = swahw32(events);
4930 #endif
4931         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
4932                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
4933
4934         io_get_req_task(req);
4935         return 0;
4936 }
4937
4938 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
4939 {
4940         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4941         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4942         struct io_poll_table ipt;
4943         __poll_t mask;
4944
4945         /* ->work is in union with hash_node and others */
4946         io_req_work_drop_env(req);
4947         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
4948
4949         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4950         INIT_LIST_HEAD(&req->list);
4951         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
4952
4953         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
4954                                         io_poll_wake);
4955
4956         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
4957                 ipt.error = 0;
4958                 io_poll_complete(req, mask, 0);
4959         }
4960         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4961
4962         if (mask) {
4963                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4964                 io_put_req(req);
4965         }
4966         return ipt.error;
4967 }
4968
4969 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
4970 {
4971         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
4972                                                 struct io_timeout_data, timer);
4973         struct io_kiocb *req = data->req;
4974         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4975         unsigned long flags;
4976
4977         atomic_inc(&ctx->cq_timeouts);
4978
4979         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4980         /*
4981          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
4982          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
4983          */
4984         if (!list_empty(&req->list))
4985                 list_del_init(&req->list);
4986
4987         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
4988         io_commit_cqring(ctx);
4989         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
4990
4991         io_cqring_ev_posted(ctx);
4992         req_set_fail_links(req);
4993         io_put_req(req);
4994         return HRTIMER_NORESTART;
4995 }
4996
4997 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
4998 {
4999         struct io_kiocb *req;
5000         int ret = -ENOENT;
5001
5002         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, list) {
5003                 if (user_data == req->user_data) {
5004                         list_del_init(&req->list);
5005                         ret = 0;
5006                         break;
5007                 }
5008         }
5009
5010         if (ret == -ENOENT)
5011                 return ret;
5012
5013         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
5014         if (ret == -1)
5015                 return -EALREADY;
5016
5017         req_set_fail_links(req);
5018         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5019         io_put_req(req);
5020         return 0;
5021 }
5022
5023 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5024                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5025 {
5026         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5027                 return -EINVAL;
5028         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5029                 return -EINVAL;
5030         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5031                 return -EINVAL;
5032
5033         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5034         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5035         if (req->timeout.flags)
5036                 return -EINVAL;
5037
5038         return 0;
5039 }
5040
5041 /*
5042  * Remove or update an existing timeout command
5043  */
5044 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5045 {
5046         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5047         int ret;
5048
5049         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5050         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
5051
5052         io_cqring_fill_event(req, ret);
5053         io_commit_cqring(ctx);
5054         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5055         io_cqring_ev_posted(ctx);
5056         if (ret < 0)
5057                 req_set_fail_links(req);
5058         io_put_req(req);
5059         return 0;
5060 }
5061
5062 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5063                            bool is_timeout_link)
5064 {
5065         struct io_timeout_data *data;
5066         unsigned flags;
5067         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5068
5069         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5070                 return -EINVAL;
5071         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5072                 return -EINVAL;
5073         if (off && is_timeout_link)
5074                 return -EINVAL;
5075         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5076         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5077                 return -EINVAL;
5078
5079         req->timeout.off = off;
5080
5081         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
5082                 return -ENOMEM;
5083
5084         data = &req->io->timeout;
5085         data->req = req;
5086
5087         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5088                 return -EFAULT;
5089
5090         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5091                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5092         else
5093                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5094
5095         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5096         return 0;
5097 }
5098
5099 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5100 {
5101         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5102         struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5103         struct list_head *entry;
5104         u32 tail, off = req->timeout.off;
5105
5106         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5107
5108         /*
5109          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5110          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5111          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5112          */
5113         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5114                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5115                 goto add;
5116         }
5117
5118         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5119         req->timeout.target_seq = tail + off;
5120
5121         /*
5122          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5123          * the one we need first.
5124          */
5125         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5126                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb, list);
5127
5128                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5129                         continue;
5130                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5131                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5132                         break;
5133         }
5134 add:
5135         list_add(&req->list, entry);
5136         data->timer.function = io_timeout_fn;
5137         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5138         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5139         return 0;
5140 }
5141
5142 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5143 {
5144         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5145
5146         return req->user_data == (unsigned long) data;
5147 }
5148
5149 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5150 {
5151         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5152         int ret = 0;
5153
5154         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5155         switch (cancel_ret) {
5156         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5157                 ret = 0;
5158                 break;
5159         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5160                 ret = -EALREADY;
5161                 break;
5162         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5163                 ret = -ENOENT;
5164                 break;
5165         }
5166
5167         return ret;
5168 }
5169
5170 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5171                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5172                                      int success_ret)
5173 {
5174         unsigned long flags;
5175         int ret;
5176
5177         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5178         if (ret != -ENOENT) {
5179                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5180                 goto done;
5181         }
5182
5183         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5184         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5185         if (ret != -ENOENT)
5186                 goto done;
5187         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5188 done:
5189         if (!ret)
5190                 ret = success_ret;
5191         io_cqring_fill_event(req, ret);
5192         io_commit_cqring(ctx);
5193         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5194         io_cqring_ev_posted(ctx);
5195
5196         if (ret < 0)
5197                 req_set_fail_links(req);
5198         io_put_req(req);
5199 }
5200
5201 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5202                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5203 {
5204         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5205                 return -EINVAL;
5206         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5207                 return -EINVAL;
5208         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5209                 return -EINVAL;
5210
5211         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5212         return 0;
5213 }
5214
5215 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5216 {
5217         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5218
5219         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5220         return 0;
5221 }
5222
5223 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5224                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5225 {
5226         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5227                 return -EINVAL;
5228         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5229                 return -EINVAL;
5230
5231         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5232         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5233         if (!req->files_update.nr_args)
5234                 return -EINVAL;
5235         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5236         return 0;
5237 }
5238
5239 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5240                            struct io_comp_state *cs)
5241 {
5242         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5243         struct io_uring_files_update up;
5244         int ret;
5245
5246         if (force_nonblock)
5247                 return -EAGAIN;
5248
5249         up.offset = req->files_update.offset;
5250         up.fds = req->files_update.arg;
5251
5252         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5253         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5254         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5255
5256         if (ret < 0)
5257                 req_set_fail_links(req);
5258         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5259         return 0;
5260 }
5261
5262 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5263                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5264 {
5265         ssize_t ret = 0;
5266
5267         if (!sqe)
5268                 return 0;
5269
5270         if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
5271                 io_req_init_async(req);
5272                 ret = io_grab_files(req);
5273                 if (unlikely(ret))
5274                         return ret;
5275         }
5276
5277         switch (req->opcode) {
5278         case IORING_OP_NOP:
5279                 break;
5280         case IORING_OP_READV:
5281         case IORING_OP_READ_FIXED:
5282         case IORING_OP_READ:
5283                 ret = io_read_prep(req, sqe, true);
5284                 break;
5285         case IORING_OP_WRITEV:
5286         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5287         case IORING_OP_WRITE:
5288                 ret = io_write_prep(req, sqe, true);
5289                 break;
5290         case IORING_OP_POLL_ADD:
5291                 ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5292                 break;
5293         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5294                 ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5295                 break;
5296         case IORING_OP_FSYNC:
5297                 ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5298                 break;
5299         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5300                 ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5301                 break;
5302         case IORING_OP_SENDMSG:
5303         case IORING_OP_SEND:
5304                 ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5305                 break;
5306         case IORING_OP_RECVMSG:
5307         case IORING_OP_RECV:
5308                 ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5309                 break;
5310         case IORING_OP_CONNECT:
5311                 ret = io_connect_prep(req, sqe);
5312                 break;
5313         case IORING_OP_TIMEOUT:
5314                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5315                 break;
5316         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5317                 ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5318                 break;
5319         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5320                 ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5321                 break;
5322         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5323                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, true);
5324                 break;
5325         case IORING_OP_ACCEPT:
5326                 ret = io_accept_prep(req, sqe);
5327                 break;
5328         case IORING_OP_FALLOCATE:
5329                 ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5330                 break;
5331         case IORING_OP_OPENAT:
5332                 ret = io_openat_prep(req, sqe);
5333                 break;
5334         case IORING_OP_CLOSE:
5335                 ret = io_close_prep(req, sqe);
5336                 break;
5337         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5338                 ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5339                 break;
5340         case IORING_OP_STATX:
5341                 ret = io_statx_prep(req, sqe);
5342                 break;
5343         case IORING_OP_FADVISE:
5344                 ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5345                 break;
5346         case IORING_OP_MADVISE:
5347                 ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5348                 break;
5349         case IORING_OP_OPENAT2:
5350                 ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5351                 break;
5352         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5353                 ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5354                 break;
5355         case IORING_OP_SPLICE:
5356                 ret = io_splice_prep(req, sqe);
5357                 break;
5358         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5359                 ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5360                 break;
5361         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5362                 ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5363                 break;
5364         case IORING_OP_TEE:
5365                 ret = io_tee_prep(req, sqe);
5366                 break;
5367         default:
5368                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5369                                 req->opcode);
5370                 ret = -EINVAL;
5371                 break;
5372         }
5373
5374         return ret;
5375 }
5376
5377 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5378 {
5379         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5380         int ret;
5381
5382         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5383         if (!req_need_defer(req) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5384                 return 0;
5385
5386         if (!req->io) {
5387                 if (io_alloc_async_ctx(req))
5388                         return -EAGAIN;
5389                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5390                 if (ret < 0)
5391                         return ret;
5392         }
5393         io_prep_async_link(req);
5394
5395         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5396         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5397                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5398                 return 0;
5399         }
5400
5401         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5402         list_add_tail(&req->list, &ctx->defer_list);
5403         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5404         return -EIOCBQUEUED;
5405 }
5406
5407 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req)
5408 {
5409         struct io_async_ctx *io = req->io;
5410
5411         switch (req->opcode) {
5412         case IORING_OP_READV:
5413         case IORING_OP_READ_FIXED:
5414         case IORING_OP_READ:
5415                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5416                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5417                 /* fallthrough */
5418         case IORING_OP_WRITEV:
5419         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5420         case IORING_OP_WRITE:
5421                 if (io->rw.iov != io->rw.fast_iov)
5422                         kfree(io->rw.iov);
5423                 break;
5424         case IORING_OP_RECVMSG:
5425                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5426                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5427                 /* fallthrough */
5428         case IORING_OP_SENDMSG:
5429                 if (io->msg.iov != io->msg.fast_iov)
5430                         kfree(io->msg.iov);
5431                 break;
5432         case IORING_OP_RECV:
5433                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5434                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5435                 break;
5436         case IORING_OP_OPENAT:
5437         case IORING_OP_OPENAT2:
5438                 break;
5439         case IORING_OP_SPLICE:
5440         case IORING_OP_TEE:
5441                 io_put_file(req, req->splice.file_in,
5442                             (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5443                 break;
5444         }
5445
5446         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5447 }
5448
5449 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5450                         bool force_nonblock, struct io_comp_state *cs)
5451 {
5452         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5453         int ret;
5454
5455         switch (req->opcode) {
5456         case IORING_OP_NOP:
5457                 ret = io_nop(req, cs);
5458                 break;
5459         case IORING_OP_READV:
5460         case IORING_OP_READ_FIXED:
5461         case IORING_OP_READ:
5462                 if (sqe) {
5463                         ret = io_read_prep(req, sqe, force_nonblock);
5464                         if (ret < 0)
5465                                 break;
5466                 }
5467                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
5468                 break;
5469         case IORING_OP_WRITEV:
5470         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5471         case IORING_OP_WRITE:
5472                 if (sqe) {
5473                         ret = io_write_prep(req, sqe, force_nonblock);
5474                         if (ret < 0)
5475                                 break;
5476                 }
5477                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
5478                 break;
5479         case IORING_OP_FSYNC:
5480                 if (sqe) {
5481                         ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5482                         if (ret < 0)
5483                                 break;
5484                 }
5485                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5486                 break;
5487         case IORING_OP_POLL_ADD:
5488                 if (sqe) {
5489                         ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5490                         if (ret)
5491                                 break;
5492                 }
5493                 ret = io_poll_add(req);
5494                 break;
5495         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5496                 if (sqe) {
5497                         ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5498                         if (ret < 0)
5499                                 break;
5500                 }
5501                 ret = io_poll_remove(req);
5502                 break;
5503         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5504                 if (sqe) {
5505                         ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5506                         if (ret < 0)
5507                                 break;
5508                 }
5509                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5510                 break;
5511         case IORING_OP_SENDMSG:
5512         case IORING_OP_SEND:
5513                 if (sqe) {
5514                         ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5515                         if (ret < 0)
5516                                 break;
5517                 }
5518                 if (req->opcode == IORING_OP_SENDMSG)
5519                         ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
5520                 else
5521                         ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
5522                 break;
5523         case IORING_OP_RECVMSG:
5524         case IORING_OP_RECV:
5525                 if (sqe) {
5526                         ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5527                         if (ret)
5528                                 break;
5529                 }
5530                 if (req->opcode == IORING_OP_RECVMSG)
5531                         ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
5532                 else
5533                         ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
5534                 break;
5535         case IORING_OP_TIMEOUT:
5536                 if (sqe) {
5537                         ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5538                         if (ret)
5539                                 break;
5540                 }
5541                 ret = io_timeout(req);
5542                 break;
5543         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5544                 if (sqe) {
5545                         ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5546                         if (ret)
5547                                 break;
5548                 }
5549                 ret = io_timeout_remove(req);
5550                 break;
5551         case IORING_OP_ACCEPT:
5552                 if (sqe) {
5553                         ret = io_accept_prep(req, sqe);
5554                         if (ret)
5555                                 break;
5556                 }
5557                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
5558                 break;
5559         case IORING_OP_CONNECT:
5560                 if (sqe) {
5561                         ret = io_connect_prep(req, sqe);
5562                         if (ret)
5563                                 break;
5564                 }
5565                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
5566                 break;
5567         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5568                 if (sqe) {
5569                         ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5570                         if (ret)
5571                                 break;
5572                 }
5573                 ret = io_async_cancel(req);
5574                 break;
5575         case IORING_OP_FALLOCATE:
5576                 if (sqe) {
5577                         ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5578                         if (ret)
5579                                 break;
5580                 }
5581                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5582                 break;
5583         case IORING_OP_OPENAT:
5584                 if (sqe) {
5585                         ret = io_openat_prep(req, sqe);
5586                         if (ret)
5587                                 break;
5588                 }
5589                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5590                 break;
5591         case IORING_OP_CLOSE:
5592                 if (sqe) {
5593                         ret = io_close_prep(req, sqe);
5594                         if (ret)
5595                                 break;
5596                 }
5597                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
5598                 break;
5599         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5600                 if (sqe) {
5601                         ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5602                         if (ret)
5603                                 break;
5604                 }
5605                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
5606                 break;
5607         case IORING_OP_STATX:
5608                 if (sqe) {
5609                         ret = io_statx_prep(req, sqe);
5610                         if (ret)
5611                                 break;
5612                 }
5613                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5614                 break;
5615         case IORING_OP_FADVISE:
5616                 if (sqe) {
5617                         ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5618                         if (ret)
5619                                 break;
5620                 }
5621                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5622                 break;
5623         case IORING_OP_MADVISE:
5624                 if (sqe) {
5625                         ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5626                         if (ret)
5627                                 break;
5628                 }
5629                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5630                 break;
5631         case IORING_OP_OPENAT2:
5632                 if (sqe) {
5633                         ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5634                         if (ret)
5635                                 break;
5636                 }
5637                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5638                 break;
5639         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5640                 if (sqe) {
5641                         ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5642                         if (ret)
5643                                 break;
5644                 }
5645                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
5646                 break;
5647         case IORING_OP_SPLICE:
5648                 if (sqe) {
5649                         ret = io_splice_prep(req, sqe);
5650                         if (ret < 0)
5651                                 break;
5652                 }
5653                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5654                 break;
5655         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5656                 if (sqe) {
5657                         ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5658                         if (ret)
5659                                 break;
5660                 }
5661                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
5662                 break;
5663         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5664                 if (sqe) {
5665                         ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5666                         if (ret)
5667                                 break;
5668                 }
5669                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
5670                 break;
5671         case IORING_OP_TEE:
5672                 if (sqe) {
5673                         ret = io_tee_prep(req, sqe);
5674                         if (ret < 0)
5675                                 break;
5676                 }
5677                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
5678                 break;
5679         default:
5680                 ret = -EINVAL;
5681                 break;
5682         }
5683
5684         if (ret)
5685                 return ret;
5686
5687         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
5688         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
5689                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
5690
5691                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
5692                 if (in_async)
5693                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5694
5695                 io_iopoll_req_issued(req);
5696
5697                 if (in_async)
5698                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5699         }
5700
5701         return 0;
5702 }
5703
5704 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
5705 {
5706         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5707         struct io_kiocb *timeout;
5708         int ret = 0;
5709
5710         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5711         if (timeout)
5712                 io_queue_linked_timeout(timeout);
5713
5714         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
5715         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
5716                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
5717                 ret = -ECANCELED;
5718         }
5719
5720         if (!ret) {
5721                 do {
5722                         ret = io_issue_sqe(req, NULL, false, NULL);
5723                         /*
5724                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
5725                          * forcing a sync submission from here, since we can't
5726                          * wait for request slots on the block side.
5727                          */
5728                         if (ret != -EAGAIN)
5729                                 break;
5730                         cond_resched();
5731                 } while (1);
5732         }
5733
5734         if (ret) {
5735                 req_set_fail_links(req);
5736                 io_req_complete(req, ret);
5737         }
5738
5739         return io_steal_work(req);
5740 }
5741
5742 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
5743                                               int index)
5744 {
5745         struct fixed_file_table *table;
5746
5747         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5748         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
5749 }
5750
5751 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5752                         int fd, struct file **out_file, bool fixed)
5753 {
5754         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5755         struct file *file;
5756
5757         if (fixed) {
5758                 if (unlikely(!ctx->file_data ||
5759                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
5760                         return -EBADF;
5761                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
5762                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
5763                 if (file) {
5764                         req->fixed_file_refs = ctx->file_data->cur_refs;
5765                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
5766                 }
5767         } else {
5768                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
5769                 file = __io_file_get(state, fd);
5770         }
5771
5772         if (file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error) {
5773                 *out_file = file;
5774                 return 0;
5775         }
5776         return -EBADF;
5777 }
5778
5779 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5780                            int fd)
5781 {
5782         bool fixed;
5783
5784         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
5785         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
5786                 return -EBADF;
5787
5788         return io_file_get(state, req, fd, &req->file, fixed);
5789 }
5790
5791 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
5792 {
5793         int ret = -EBADF;
5794         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5795
5796         if (req->work.files || (req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE))
5797                 return 0;
5798         if (!ctx->ring_file)
5799                 return -EBADF;
5800
5801         rcu_read_lock();
5802         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
5803         /*
5804          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
5805          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
5806          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
5807          * this operation if it has.
5808          */
5809         if (fcheck(ctx->ring_fd) == ctx->ring_file) {
5810                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
5811                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
5812                 req->work.files = current->files;
5813                 ret = 0;
5814         }
5815         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
5816         rcu_read_unlock();
5817
5818         return ret;
5819 }
5820
5821 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5822 {
5823         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5824                                                 struct io_timeout_data, timer);
5825         struct io_kiocb *req = data->req;
5826         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5827         struct io_kiocb *prev = NULL;
5828         unsigned long flags;
5829
5830         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5831
5832         /*
5833          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
5834          * race with the completion of the linked work.
5835          */
5836         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5837                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
5838                                   link_list);
5839                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
5840                         list_del_init(&req->link_list);
5841                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5842                 } else
5843                         prev = NULL;
5844         }
5845
5846         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5847
5848         if (prev) {
5849                 req_set_fail_links(prev);
5850                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
5851                 io_put_req(prev);
5852         } else {
5853                 io_req_complete(req, -ETIME);
5854         }
5855         return HRTIMER_NORESTART;
5856 }
5857
5858 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5859 {
5860         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5861
5862         /*
5863          * If the list is now empty, then our linked request finished before
5864          * we got a chance to setup the timer
5865          */
5866         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5867         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5868                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5869
5870                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
5871                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
5872                                 data->mode);
5873         }
5874         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5875
5876         /* drop submission reference */
5877         io_put_req(req);
5878 }
5879
5880 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5881 {
5882         struct io_kiocb *nxt;
5883
5884         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
5885                 return NULL;
5886         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
5887                 return NULL;
5888
5889         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
5890                                         link_list);
5891         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
5892                 return NULL;
5893
5894         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5895         return nxt;
5896 }
5897
5898 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5899                            struct io_comp_state *cs)
5900 {
5901         struct io_kiocb *linked_timeout;
5902         struct io_kiocb *nxt;
5903         const struct cred *old_creds = NULL;
5904         int ret;
5905
5906 again:
5907         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5908
5909         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) && req->work.creds &&
5910             req->work.creds != current_cred()) {
5911                 if (old_creds)
5912                         revert_creds(old_creds);
5913                 if (old_creds == req->work.creds)
5914                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
5915                 else
5916                         old_creds = override_creds(req->work.creds);
5917         }
5918
5919         ret = io_issue_sqe(req, sqe, true, cs);
5920
5921         /*
5922          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
5923          * doesn't support non-blocking read/write attempts
5924          */
5925         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
5926                 if (io_arm_poll_handler(req)) {
5927                         if (linked_timeout)
5928                                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
5929                         goto exit;
5930                 }
5931 punt:
5932                 io_req_init_async(req);
5933
5934                 if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
5935                         ret = io_grab_files(req);
5936                         if (ret)
5937                                 goto err;
5938                 }
5939
5940                 /*
5941                  * Queued up for async execution, worker will release
5942                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
5943                  */
5944                 io_queue_async_work(req);
5945                 goto exit;
5946         }
5947
5948         if (unlikely(ret)) {
5949 err:
5950                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
5951                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5952                 req_set_fail_links(req);
5953                 io_put_req(req);
5954                 io_req_complete(req, ret);
5955                 goto exit;
5956         }
5957
5958         /* drop submission reference */
5959         nxt = io_put_req_find_next(req);
5960         if (linked_timeout)
5961                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
5962
5963         if (nxt) {
5964                 req = nxt;
5965
5966                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
5967                         goto punt;
5968                 goto again;
5969         }
5970 exit:
5971         if (old_creds)
5972                 revert_creds(old_creds);
5973 }
5974
5975 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5976                          struct io_comp_state *cs)
5977 {
5978         int ret;
5979
5980         ret = io_req_defer(req, sqe);
5981         if (ret) {
5982                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
5983 fail_req:
5984                         req_set_fail_links(req);
5985                         io_put_req(req);
5986                         io_req_complete(req, ret);
5987                 }
5988         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
5989                 if (!req->io) {
5990                         ret = -EAGAIN;
5991                         if (io_alloc_async_ctx(req))
5992                                 goto fail_req;
5993                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5994                         if (unlikely(ret < 0))
5995                                 goto fail_req;
5996                 }
5997
5998                 /*
5999                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
6000                  * to async execution.
6001                  */
6002                 io_req_init_async(req);
6003                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
6004                 io_queue_async_work(req);
6005         } else {
6006                 __io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6007         }
6008 }
6009
6010 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6011                                       struct io_comp_state *cs)
6012 {
6013         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6014                 io_put_req(req);
6015                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6016         } else
6017                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6018 }
6019
6020 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6021                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6022 {
6023         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6024         int ret;
6025
6026         /*
6027          * If we already have a head request, queue this one for async
6028          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6029          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6030          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6031          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6032          */
6033         if (*link) {
6034                 struct io_kiocb *head = *link;
6035
6036                 /*
6037                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6038                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6039                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6040                  * next after the link request. The last one is done via
6041                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6042                  */
6043                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6044                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6045                         ctx->drain_next = 1;
6046                 }
6047                 if (io_alloc_async_ctx(req))
6048                         return -EAGAIN;
6049
6050                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6051                 if (ret) {
6052                         /* fail even hard links since we don't submit */
6053                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6054                         return ret;
6055                 }
6056                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6057                 io_get_req_task(req);
6058                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6059
6060                 /* last request of a link, enqueue the link */
6061                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6062                         io_queue_link_head(head, cs);
6063                         *link = NULL;
6064                 }
6065         } else {
6066                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6067                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6068                         ctx->drain_next = 0;
6069                 }
6070                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6071                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6072                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6073
6074                         if (io_alloc_async_ctx(req))
6075                                 return -EAGAIN;
6076
6077                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6078                         if (ret)
6079                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6080                         *link = req;
6081                 } else {
6082                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6083                 }
6084         }
6085
6086         return 0;
6087 }
6088
6089 /*
6090  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6091  */
6092 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6093 {
6094         if (!list_empty(&state->comp.list))
6095                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6096         blk_finish_plug(&state->plug);
6097         io_state_file_put(state);
6098         if (state->free_reqs)
6099                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6100 }
6101
6102 /*
6103  * Start submission side cache.
6104  */
6105 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6106                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6107 {
6108         blk_start_plug(&state->plug);
6109 #ifdef CONFIG_BLOCK
6110         state->plug.nowait = true;
6111 #endif
6112         state->comp.nr = 0;
6113         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6114         state->comp.ctx = ctx;
6115         state->free_reqs = 0;
6116         state->file = NULL;
6117         state->ios_left = max_ios;
6118 }
6119
6120 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6121 {
6122         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6123
6124         /*
6125          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6126          * since once we write the new head, the application could
6127          * write new data to them.
6128          */
6129         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6130 }
6131
6132 /*
6133  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6134  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6135  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6136  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6137  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6138  * prevent a re-load down the line.
6139  */
6140 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6141 {
6142         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6143         unsigned head;
6144
6145         /*
6146          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6147          *
6148          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6149          *    head updates.
6150          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6151          *    though the application is the one updating it.
6152          */
6153         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6154         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6155                 return &ctx->sq_sqes[head];
6156
6157         /* drop invalid entries */
6158         ctx->cached_sq_dropped++;
6159         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6160         return NULL;
6161 }
6162
6163 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6164 {
6165         ctx->cached_sq_head++;
6166 }
6167
6168 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6169                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6170                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6171
6172 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6173                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6174                        struct io_submit_state *state)
6175 {
6176         unsigned int sqe_flags;
6177         int id;
6178
6179         /*
6180          * All io need record the previous position, if LINK vs DARIN,
6181          * it can be used to mark the position of the first IO in the
6182          * link list.
6183          */
6184         req->sequence = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
6185         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6186         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6187         req->io = NULL;
6188         req->file = NULL;
6189         req->ctx = ctx;
6190         req->flags = 0;
6191         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6192         refcount_set(&req->refs, 2);
6193         req->task = current;
6194         req->result = 0;
6195
6196         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6197                 return -EINVAL;
6198
6199         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6200                 return -EFAULT;
6201
6202         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6203         /* enforce forwards compatibility on users */
6204         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6205                 return -EINVAL;
6206
6207         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6208             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6209                 return -EOPNOTSUPP;
6210
6211         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6212         if (id) {
6213                 io_req_init_async(req);
6214                 req->work.creds = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6215                 if (unlikely(!req->work.creds))
6216                         return -EINVAL;
6217                 get_cred(req->work.creds);
6218         }
6219
6220         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6221         req->flags |= sqe_flags;
6222
6223         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6224                 return 0;
6225
6226         return io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6227 }
6228
6229 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
6230                           struct file *ring_file, int ring_fd)
6231 {
6232         struct io_submit_state state;
6233         struct io_kiocb *link = NULL;
6234         int i, submitted = 0;
6235
6236         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6237         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6238                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
6239                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
6240                         return -EBUSY;
6241         }
6242
6243         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6244         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6245
6246         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6247                 return -EAGAIN;
6248
6249         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6250
6251         ctx->ring_fd = ring_fd;
6252         ctx->ring_file = ring_file;
6253
6254         for (i = 0; i < nr; i++) {
6255                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6256                 struct io_kiocb *req;
6257                 int err;
6258
6259                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6260                 if (unlikely(!sqe)) {
6261                         io_consume_sqe(ctx);
6262                         break;
6263                 }
6264                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6265                 if (unlikely(!req)) {
6266                         if (!submitted)
6267                                 submitted = -EAGAIN;
6268                         break;
6269                 }
6270
6271                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6272                 io_consume_sqe(ctx);
6273                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6274                 submitted++;
6275
6276                 if (unlikely(err)) {
6277 fail_req:
6278                         io_put_req(req);
6279                         io_req_complete(req, err);
6280                         break;
6281                 }
6282
6283                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6284                                                 true, io_async_submit(ctx));
6285                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6286                 if (err)
6287                         goto fail_req;
6288         }
6289
6290         if (unlikely(submitted != nr)) {
6291                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6292
6293                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
6294         }
6295         if (link)
6296                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6297         io_submit_state_end(&state);
6298
6299          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6300         io_commit_sqring(ctx);
6301
6302         return submitted;
6303 }
6304
6305 static int io_sq_thread(void *data)
6306 {
6307         struct io_ring_ctx *ctx = data;
6308         const struct cred *old_cred;
6309         DEFINE_WAIT(wait);
6310         unsigned long timeout;
6311         int ret = 0;
6312
6313         complete(&ctx->sq_thread_comp);
6314
6315         old_cred = override_creds(ctx->creds);
6316
6317         timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6318         while (!kthread_should_park()) {
6319                 unsigned int to_submit;
6320
6321                 if (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
6322                         unsigned nr_events = 0;
6323
6324                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6325                         if (!list_empty(&ctx->poll_list) && !need_resched())
6326                                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6327                         else
6328                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6329                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6330                 }
6331
6332                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6333
6334                 /*
6335                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6336                  * to enter the kernel to reap and flush events.
6337                  */
6338                 if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6339                         /*
6340                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6341                          * long periods (or over schedule()). Do this before
6342                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6343                          * may sleep.
6344                          */
6345                         io_sq_thread_drop_mm();
6346
6347                         /*
6348                          * We're polling. If we're within the defined idle
6349                          * period, then let us spin without work before going
6350                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6351                          * more IO, we should wait for the application to
6352                          * reap events and wake us up.
6353                          */
6354                         if (!list_empty(&ctx->poll_list) || need_resched() ||
6355                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6356                             !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))) {
6357                                 io_run_task_work();
6358                                 cond_resched();
6359                                 continue;
6360                         }
6361
6362                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
6363                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6364
6365                         /*
6366                          * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6367                          * to check if there are new reqs added to poll_list, it
6368                          * is because reqs may have been punted to io worker and
6369                          * will be added to poll_list later, hence check the
6370                          * poll_list again.
6371                          */
6372                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6373                             !list_empty_careful(&ctx->poll_list)) {
6374                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6375                                 continue;
6376                         }
6377
6378                         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6379                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6380                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6381                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6382
6383                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6384                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
6385                                 if (kthread_should_park()) {
6386                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6387                                         break;
6388                                 }
6389                                 if (io_run_task_work()) {
6390                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6391                                         continue;
6392                                 }
6393                                 if (signal_pending(current))
6394                                         flush_signals(current);
6395                                 schedule();
6396                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6397
6398                                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6399                                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6400                                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6401                                 ret = 0;
6402                                 continue;
6403                         }
6404                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6405
6406                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6407                         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6408                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6409                 }
6410
6411                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6412                 if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6413                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1);
6414                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6415                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6416         }
6417
6418         io_run_task_work();
6419
6420         io_sq_thread_drop_mm();
6421         revert_creds(old_cred);
6422
6423         kthread_parkme();
6424
6425         return 0;
6426 }
6427
6428 struct io_wait_queue {
6429         struct wait_queue_entry wq;
6430         struct io_ring_ctx *ctx;
6431         unsigned to_wait;
6432         unsigned nr_timeouts;
6433 };
6434
6435 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6436 {
6437         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6438
6439         /*
6440          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6441          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6442          * regardless of event count.
6443          */
6444         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6445                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6446 }
6447
6448 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6449                             int wake_flags, void *key)
6450 {
6451         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6452                                                         wq);
6453
6454         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6455         if (!io_should_wake(iowq, true))
6456                 return -1;
6457
6458         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6459 }
6460
6461 /*
6462  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6463  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6464  */
6465 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6466                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6467 {
6468         struct io_wait_queue iowq = {
6469                 .wq = {
6470                         .private        = current,
6471                         .func           = io_wake_function,
6472                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6473                 },
6474                 .ctx            = ctx,
6475                 .to_wait        = min_events,
6476         };
6477         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6478         int ret = 0;
6479
6480         do {
6481                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6482                         return 0;
6483                 if (!io_run_task_work())
6484                         break;
6485         } while (1);
6486
6487         if (sig) {
6488 #ifdef CONFIG_COMPAT
6489                 if (in_compat_syscall())
6490                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6491                                                       sigsz);
6492                 else
6493 #endif
6494                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6495
6496                 if (ret)
6497                         return ret;
6498         }
6499
6500         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6501         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6502         do {
6503                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6504                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6505                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6506                 if (io_run_task_work())
6507                         continue;
6508                 if (signal_pending(current)) {
6509                         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6510                                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6511                                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6512                                 recalc_sigpending();
6513                                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6514                                 continue;
6515                         }
6516                         ret = -EINTR;
6517                         break;
6518                 }
6519                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6520                         break;
6521                 schedule();
6522         } while (1);
6523         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6524
6525         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6526
6527         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6528 }
6529
6530 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6531 {
6532 #if defined(CONFIG_UNIX)
6533         if (ctx->ring_sock) {
6534                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6535                 struct sk_buff *skb;
6536
6537                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6538                         kfree_skb(skb);
6539         }
6540 #else
6541         int i;
6542
6543         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6544                 struct file *file;
6545
6546                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6547                 if (file)
6548                         fput(file);
6549         }
6550 #endif
6551 }
6552
6553 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6554 {
6555         struct fixed_file_data *data;
6556
6557         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6558         complete(&data->done);
6559 }
6560
6561 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6562 {
6563         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6564         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6565         unsigned nr_tables, i;
6566
6567         if (!data)
6568                 return -ENXIO;
6569
6570         spin_lock(&data->lock);
6571         if (!list_empty(&data->ref_list))
6572                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6573                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6574         spin_unlock(&data->lock);
6575         if (ref_node)
6576                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6577
6578         percpu_ref_kill(&data->refs);
6579
6580         /* wait for all refs nodes to complete */
6581         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6582         wait_for_completion(&data->done);
6583
6584         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6585         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6586         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6587                 kfree(data->table[i].files);
6588         kfree(data->table);
6589         percpu_ref_exit(&data->refs);
6590         kfree(data);
6591         ctx->file_data = NULL;
6592         ctx->nr_user_files = 0;
6593         return 0;
6594 }
6595
6596 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
6597 {
6598         if (ctx->sqo_thread) {
6599                 wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
6600                 /*
6601                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6602                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6603                  * set to a single CPU.
6604                  */
6605                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
6606                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
6607                 ctx->sqo_thread = NULL;
6608         }
6609 }
6610
6611 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
6612 {
6613         io_sq_thread_stop(ctx);
6614
6615         if (ctx->io_wq) {
6616                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
6617                 ctx->io_wq = NULL;
6618         }
6619 }
6620
6621 #if defined(CONFIG_UNIX)
6622 /*
6623  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
6624  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
6625  * loops in the file referencing.
6626  */
6627 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
6628 {
6629         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
6630         struct scm_fp_list *fpl;
6631         struct sk_buff *skb;
6632         int i, nr_files;
6633
6634         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
6635         if (!fpl)
6636                 return -ENOMEM;
6637
6638         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
6639         if (!skb) {
6640                 kfree(fpl);
6641                 return -ENOMEM;
6642         }
6643
6644         skb->sk = sk;
6645
6646         nr_files = 0;
6647         fpl->user = get_uid(ctx->user);
6648         for (i = 0; i < nr; i++) {
6649                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
6650
6651                 if (!file)
6652                         continue;
6653                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
6654                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
6655                 nr_files++;
6656         }
6657
6658         if (nr_files) {
6659                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
6660                 fpl->count = nr_files;
6661                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
6662                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
6663                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
6664                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
6665
6666                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
6667                         fput(fpl->fp[i]);
6668         } else {
6669                 kfree_skb(skb);
6670                 kfree(fpl);
6671         }
6672
6673         return 0;
6674 }
6675
6676 /*
6677  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
6678  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
6679  * garbage collection to take care of this problem for us.
6680  */
6681 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6682 {
6683         unsigned left, total;
6684         int ret = 0;
6685
6686         total = 0;
6687         left = ctx->nr_user_files;
6688         while (left) {
6689                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
6690
6691                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
6692                 if (ret)
6693                         break;
6694                 left -= this_files;
6695                 total += this_files;
6696         }
6697
6698         if (!ret)
6699                 return 0;
6700
6701         while (total < ctx->nr_user_files) {
6702                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
6703
6704                 if (file)
6705                         fput(file);
6706                 total++;
6707         }
6708
6709         return ret;
6710 }
6711 #else
6712 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6713 {
6714         return 0;
6715 }
6716 #endif
6717
6718 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
6719                                     unsigned nr_files)
6720 {
6721         int i;
6722
6723         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6724                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6725                 unsigned this_files;
6726
6727                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6728                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
6729                                         GFP_KERNEL);
6730                 if (!table->files)
6731                         break;
6732                 nr_files -= this_files;
6733         }
6734
6735         if (i == nr_tables)
6736                 return 0;
6737
6738         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6739                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6740                 kfree(table->files);
6741         }
6742         return 1;
6743 }
6744
6745 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
6746 {
6747 #if defined(CONFIG_UNIX)
6748         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6749         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
6750         struct sk_buff *skb;
6751         int i;
6752
6753         __skb_queue_head_init(&list);
6754
6755         /*
6756          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
6757          * remove this entry and rearrange the file array.
6758          */
6759         skb = skb_dequeue(head);
6760         while (skb) {
6761                 struct scm_fp_list *fp;
6762
6763                 fp = UNIXCB(skb).fp;
6764                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
6765                         int left;
6766
6767                         if (fp->fp[i] != file)
6768                                 continue;
6769
6770                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
6771                         left = fp->count - 1 - i;
6772                         if (left) {
6773                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
6774                                                 left * sizeof(struct file *));
6775                         }
6776                         fp->count--;
6777                         if (!fp->count) {
6778                                 kfree_skb(skb);
6779                                 skb = NULL;
6780                         } else {
6781                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6782                         }
6783                         fput(file);
6784                         file = NULL;
6785                         break;
6786                 }
6787
6788                 if (!file)
6789                         break;
6790
6791                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6792
6793                 skb = skb_dequeue(head);
6794         }
6795
6796         if (skb_peek(&list)) {
6797                 spin_lock_irq(&head->lock);
6798                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
6799                         __skb_queue_tail(head, skb);
6800                 spin_unlock_irq(&head->lock);
6801         }
6802 #else
6803         fput(file);
6804 #endif
6805 }
6806
6807 struct io_file_put {
6808         struct list_head list;
6809         struct file *file;
6810 };
6811
6812 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
6813 {
6814         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
6815         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
6816         struct io_file_put *pfile, *tmp;
6817
6818         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
6819                 list_del(&pfile->list);
6820                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
6821                 kfree(pfile);
6822         }
6823
6824         spin_lock(&file_data->lock);
6825         list_del(&ref_node->node);
6826         spin_unlock(&file_data->lock);
6827
6828         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6829         kfree(ref_node);
6830         percpu_ref_put(&file_data->refs);
6831 }
6832
6833 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
6834 {
6835         struct io_ring_ctx *ctx;
6836         struct llist_node *node;
6837
6838         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
6839         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
6840
6841         while (node) {
6842                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6843                 struct llist_node *next = node->next;
6844
6845                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
6846                 __io_file_put_work(ref_node);
6847                 node = next;
6848         }
6849 }
6850
6851 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6852 {
6853         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6854         struct io_ring_ctx *ctx;
6855         bool first_add;
6856         int delay = HZ;
6857
6858         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
6859         ctx = ref_node->file_data->ctx;
6860
6861         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->file_data->refs))
6862                 delay = 0;
6863
6864         first_add = llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
6865         if (!delay)
6866                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
6867         else if (first_add)
6868                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
6869 }
6870
6871 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
6872                         struct io_ring_ctx *ctx)
6873 {
6874         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6875
6876         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
6877         if (!ref_node)
6878                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6879
6880         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
6881                             0, GFP_KERNEL)) {
6882                 kfree(ref_node);
6883                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6884         }
6885         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
6886         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
6887         ref_node->file_data = ctx->file_data;
6888         return ref_node;
6889 }
6890
6891 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
6892 {
6893         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6894         kfree(ref_node);
6895 }
6896
6897 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
6898                                  unsigned nr_args)
6899 {
6900         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
6901         unsigned nr_tables;
6902         struct file *file;
6903         int fd, ret = 0;
6904         unsigned i;
6905         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6906
6907         if (ctx->file_data)
6908                 return -EBUSY;
6909         if (!nr_args)
6910                 return -EINVAL;
6911         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
6912                 return -EMFILE;
6913
6914         ctx->file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
6915         if (!ctx->file_data)
6916                 return -ENOMEM;
6917         ctx->file_data->ctx = ctx;
6918         init_completion(&ctx->file_data->done);
6919         INIT_LIST_HEAD(&ctx->file_data->ref_list);
6920         spin_lock_init(&ctx->file_data->lock);
6921
6922         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6923         ctx->file_data->table = kcalloc(nr_tables,
6924                                         sizeof(struct fixed_file_table),
6925                                         GFP_KERNEL);
6926         if (!ctx->file_data->table) {
6927                 kfree(ctx->file_data);
6928                 ctx->file_data = NULL;
6929                 return -ENOMEM;
6930         }
6931
6932         if (percpu_ref_init(&ctx->file_data->refs, io_file_ref_kill,
6933                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
6934                 kfree(ctx->file_data->table);
6935                 kfree(ctx->file_data);
6936                 ctx->file_data = NULL;
6937                 return -ENOMEM;
6938         }
6939
6940         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
6941                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
6942                 kfree(ctx->file_data->table);
6943                 kfree(ctx->file_data);
6944                 ctx->file_data = NULL;
6945                 return -ENOMEM;
6946         }
6947
6948         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
6949                 struct fixed_file_table *table;
6950                 unsigned index;
6951
6952                 ret = -EFAULT;
6953                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
6954                         break;
6955                 /* allow sparse sets */
6956                 if (fd == -1) {
6957                         ret = 0;
6958                         continue;
6959                 }
6960
6961                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6962                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
6963                 file = fget(fd);
6964
6965                 ret = -EBADF;
6966                 if (!file)
6967                         break;
6968
6969                 /*
6970                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
6971                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
6972                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
6973                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
6974                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
6975                  */
6976                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
6977                         fput(file);
6978                         break;
6979                 }
6980                 ret = 0;
6981                 table->files[index] = file;
6982         }
6983
6984         if (ret) {
6985                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6986                         file = io_file_from_index(ctx, i);
6987                         if (file)
6988                                 fput(file);
6989                 }
6990                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6991                         kfree(ctx->file_data->table[i].files);
6992
6993                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
6994                 kfree(ctx->file_data->table);
6995                 kfree(ctx->file_data);
6996                 ctx->file_data = NULL;
6997                 ctx->nr_user_files = 0;
6998                 return ret;
6999         }
7000
7001         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7002         if (ret) {
7003                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7004                 return ret;
7005         }
7006
7007         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7008         if (IS_ERR(ref_node)) {
7009                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7010                 return PTR_ERR(ref_node);
7011         }
7012
7013         ctx->file_data->cur_refs = &ref_node->refs;
7014         spin_lock(&ctx->file_data->lock);
7015         list_add(&ref_node->node, &ctx->file_data->ref_list);
7016         spin_unlock(&ctx->file_data->lock);
7017         percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7018         return ret;
7019 }
7020
7021 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7022                                 int index)
7023 {
7024 #if defined(CONFIG_UNIX)
7025         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7026         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7027         struct sk_buff *skb;
7028
7029         /*
7030          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7031          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7032          * and filling it in.
7033          */
7034         spin_lock_irq(&head->lock);
7035         skb = skb_peek(head);
7036         if (skb) {
7037                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7038
7039                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7040                         __skb_unlink(skb, head);
7041                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7042                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7043                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7044                         fpl->count++;
7045                         spin_lock_irq(&head->lock);
7046                         __skb_queue_head(head, skb);
7047                 } else {
7048                         skb = NULL;
7049                 }
7050         }
7051         spin_unlock_irq(&head->lock);
7052
7053         if (skb) {
7054                 fput(file);
7055                 return 0;
7056         }
7057
7058         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7059 #else
7060         return 0;
7061 #endif
7062 }
7063
7064 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7065                                  struct file *file)
7066 {
7067         struct io_file_put *pfile;
7068         struct percpu_ref *refs = data->cur_refs;
7069         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7070
7071         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7072         if (!pfile)
7073                 return -ENOMEM;
7074
7075         ref_node = container_of(refs, struct fixed_file_ref_node, refs);
7076         pfile->file = file;
7077         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7078
7079         return 0;
7080 }
7081
7082 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7083                                  struct io_uring_files_update *up,
7084                                  unsigned nr_args)
7085 {
7086         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7087         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7088         struct file *file;
7089         __s32 __user *fds;
7090         int fd, i, err;
7091         __u32 done;
7092         bool needs_switch = false;
7093
7094         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7095                 return -EOVERFLOW;
7096         if (done > ctx->nr_user_files)
7097                 return -EINVAL;
7098
7099         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7100         if (IS_ERR(ref_node))
7101                 return PTR_ERR(ref_node);
7102
7103         done = 0;
7104         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7105         while (nr_args) {
7106                 struct fixed_file_table *table;
7107                 unsigned index;
7108
7109                 err = 0;
7110                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7111                         err = -EFAULT;
7112                         break;
7113                 }
7114                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7115                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7116                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7117                 if (table->files[index]) {
7118                         file = io_file_from_index(ctx, index);
7119                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7120                         if (err)
7121                                 break;
7122                         table->files[index] = NULL;
7123                         needs_switch = true;
7124                 }
7125                 if (fd != -1) {
7126                         file = fget(fd);
7127                         if (!file) {
7128                                 err = -EBADF;
7129                                 break;
7130                         }
7131                         /*
7132                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7133                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7134                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7135                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7136                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7137                          * support regular read/write anyway.
7138                          */
7139                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7140                                 fput(file);
7141                                 err = -EBADF;
7142                                 break;
7143                         }
7144                         table->files[index] = file;
7145                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7146                         if (err) {
7147                                 fput(file);
7148                                 break;
7149                         }
7150                 }
7151                 nr_args--;
7152                 done++;
7153                 up->offset++;
7154         }
7155
7156         if (needs_switch) {
7157                 percpu_ref_kill(data->cur_refs);
7158                 spin_lock(&data->lock);
7159                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
7160                 data->cur_refs = &ref_node->refs;
7161                 spin_unlock(&data->lock);
7162                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7163         } else
7164                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7165
7166         return done ? done : err;
7167 }
7168
7169 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7170                                unsigned nr_args)
7171 {
7172         struct io_uring_files_update up;
7173
7174         if (!ctx->file_data)
7175                 return -ENXIO;
7176         if (!nr_args)
7177                 return -EINVAL;
7178         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7179                 return -EFAULT;
7180         if (up.resv)
7181                 return -EINVAL;
7182
7183         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7184 }
7185
7186 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7187 {
7188         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7189
7190         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7191         io_put_req(req);
7192 }
7193
7194 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7195                               struct io_uring_params *p)
7196 {
7197         struct io_wq_data data;
7198         struct fd f;
7199         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7200         unsigned int concurrency;
7201         int ret = 0;
7202
7203         data.user = ctx->user;
7204         data.free_work = io_free_work;
7205         data.do_work = io_wq_submit_work;
7206
7207         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7208                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7209                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7210
7211                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7212                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7213                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7214                         ctx->io_wq = NULL;
7215                 }
7216                 return ret;
7217         }
7218
7219         f = fdget(p->wq_fd);
7220         if (!f.file)
7221                 return -EBADF;
7222
7223         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7224                 ret = -EINVAL;
7225                 goto out_fput;
7226         }
7227
7228         ctx_attach = f.file->private_data;
7229         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7230         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7231                 ret = -EINVAL;
7232                 goto out_fput;
7233         }
7234
7235         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7236 out_fput:
7237         fdput(f);
7238         return ret;
7239 }
7240
7241 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
7242                                struct io_uring_params *p)
7243 {
7244         int ret;
7245
7246         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7247                 mmgrab(current->mm);
7248                 ctx->sqo_mm = current->mm;
7249
7250                 ret = -EPERM;
7251                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7252                         goto err;
7253
7254                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7255                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7256                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7257
7258                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7259                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7260
7261                         ret = -EINVAL;
7262                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7263                                 goto err;
7264                         if (!cpu_online(cpu))
7265                                 goto err;
7266
7267                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
7268                                                         ctx, cpu,
7269                                                         "io_uring-sq");
7270                 } else {
7271                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
7272                                                         "io_uring-sq");
7273                 }
7274                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
7275                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
7276                         ctx->sqo_thread = NULL;
7277                         goto err;
7278                 }
7279                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
7280         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7281                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7282                 ret = -EINVAL;
7283                 goto err;
7284         }
7285
7286         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
7287         if (ret)
7288                 goto err;
7289
7290         return 0;
7291 err:
7292         io_finish_async(ctx);
7293         if (ctx->sqo_mm) {
7294                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7295                 ctx->sqo_mm = NULL;
7296         }
7297         return ret;
7298 }
7299
7300 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7301                                       unsigned long nr_pages)
7302 {
7303         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7304 }
7305
7306 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7307                                    unsigned long nr_pages)
7308 {
7309         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7310
7311         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7312         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7313
7314         do {
7315                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7316                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7317                 if (new_pages > page_limit)
7318                         return -ENOMEM;
7319         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7320                                         new_pages) != cur_pages);
7321
7322         return 0;
7323 }
7324
7325 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7326                              enum io_mem_account acct)
7327 {
7328         if (ctx->limit_mem)
7329                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7330
7331         if (ctx->sqo_mm) {
7332                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7333                         ctx->sqo_mm->locked_vm -= nr_pages;
7334                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7335                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7336         }
7337 }
7338
7339 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7340                           enum io_mem_account acct)
7341 {
7342         int ret;
7343
7344         if (ctx->limit_mem) {
7345                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7346                 if (ret)
7347                         return ret;
7348         }
7349
7350         if (ctx->sqo_mm) {
7351                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7352                         ctx->sqo_mm->locked_vm += nr_pages;
7353                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7354                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7355         }
7356
7357         return 0;
7358 }
7359
7360 static void io_mem_free(void *ptr)
7361 {
7362         struct page *page;
7363
7364         if (!ptr)
7365                 return;
7366
7367         page = virt_to_head_page(ptr);
7368         if (put_page_testzero(page))
7369                 free_compound_page(page);
7370 }
7371
7372 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7373 {
7374         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7375                                 __GFP_NORETRY;
7376
7377         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7378 }
7379
7380 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7381                                 size_t *sq_offset)
7382 {
7383         struct io_rings *rings;
7384         size_t off, sq_array_size;
7385
7386         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7387         if (off == SIZE_MAX)
7388                 return SIZE_MAX;
7389
7390 #ifdef CONFIG_SMP
7391         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7392         if (off == 0)
7393                 return SIZE_MAX;
7394 #endif
7395
7396         if (sq_offset)
7397                 *sq_offset = off;
7398
7399         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7400         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7401                 return SIZE_MAX;
7402
7403         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7404                 return SIZE_MAX;
7405
7406         return off;
7407 }
7408
7409 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7410 {
7411         size_t pages;
7412
7413         pages = (size_t)1 << get_order(
7414                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7415         pages += (size_t)1 << get_order(
7416                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7417
7418         return pages;
7419 }
7420
7421 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7422 {
7423         int i, j;
7424
7425         if (!ctx->user_bufs)
7426                 return -ENXIO;
7427
7428         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7429                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7430
7431                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7432                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7433
7434                 io_unaccount_mem(ctx, imu->nr_bvecs, ACCT_PINNED);
7435                 kvfree(imu->bvec);
7436                 imu->nr_bvecs = 0;
7437         }
7438
7439         kfree(ctx->user_bufs);
7440         ctx->user_bufs = NULL;
7441         ctx->nr_user_bufs = 0;
7442         return 0;
7443 }
7444
7445 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7446                        void __user *arg, unsigned index)
7447 {
7448         struct iovec __user *src;
7449
7450 #ifdef CONFIG_COMPAT
7451         if (ctx->compat) {
7452                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7453                 struct compat_iovec ciov;
7454
7455                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7456                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7457                         return -EFAULT;
7458
7459                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7460                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7461                 return 0;
7462         }
7463 #endif
7464         src = (struct iovec __user *) arg;
7465         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7466                 return -EFAULT;
7467         return 0;
7468 }
7469
7470 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7471                                   unsigned nr_args)
7472 {
7473         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
7474         struct page **pages = NULL;
7475         int i, j, got_pages = 0;
7476         int ret = -EINVAL;
7477
7478         if (ctx->user_bufs)
7479                 return -EBUSY;
7480         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
7481                 return -EINVAL;
7482
7483         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
7484                                         GFP_KERNEL);
7485         if (!ctx->user_bufs)
7486                 return -ENOMEM;
7487
7488         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
7489                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7490                 unsigned long off, start, end, ubuf;
7491                 int pret, nr_pages;
7492                 struct iovec iov;
7493                 size_t size;
7494
7495                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
7496                 if (ret)
7497                         goto err;
7498
7499                 /*
7500                  * Don't impose further limits on the size and buffer
7501                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
7502                  * submitted if they are wrong.
7503                  */
7504                 ret = -EFAULT;
7505                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
7506                         goto err;
7507
7508                 /* arbitrary limit, but we need something */
7509                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
7510                         goto err;
7511
7512                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
7513                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
7514                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
7515                 nr_pages = end - start;
7516
7517                 ret = io_account_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7518                 if (ret)
7519                         goto err;
7520
7521                 ret = 0;
7522                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
7523                         kvfree(vmas);
7524                         kvfree(pages);
7525                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
7526                                                 GFP_KERNEL);
7527                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
7528                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
7529                                         GFP_KERNEL);
7530                         if (!pages || !vmas) {
7531                                 ret = -ENOMEM;
7532                                 io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7533                                 goto err;
7534                         }
7535                         got_pages = nr_pages;
7536                 }
7537
7538                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
7539                                                 GFP_KERNEL);
7540                 ret = -ENOMEM;
7541                 if (!imu->bvec) {
7542                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7543                         goto err;
7544                 }
7545
7546                 ret = 0;
7547                 mmap_read_lock(current->mm);
7548                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
7549                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
7550                                       pages, vmas);
7551                 if (pret == nr_pages) {
7552                         /* don't support file backed memory */
7553                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7554                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
7555
7556                                 if (vma->vm_file &&
7557                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
7558                                         ret = -EOPNOTSUPP;
7559                                         break;
7560                                 }
7561                         }
7562                 } else {
7563                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
7564                 }
7565                 mmap_read_unlock(current->mm);
7566                 if (ret) {
7567                         /*
7568                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
7569                          * release any pages we did get
7570                          */
7571                         if (pret > 0)
7572                                 unpin_user_pages(pages, pret);
7573                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7574                         kvfree(imu->bvec);
7575                         goto err;
7576                 }
7577
7578                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
7579                 size = iov.iov_len;
7580                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7581                         size_t vec_len;
7582
7583                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
7584                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
7585                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
7586                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
7587                         off = 0;
7588                         size -= vec_len;
7589                 }
7590                 /* store original address for later verification */
7591                 imu->ubuf = ubuf;
7592                 imu->len = iov.iov_len;
7593                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
7594
7595                 ctx->nr_user_bufs++;
7596         }
7597         kvfree(pages);
7598         kvfree(vmas);
7599         return 0;
7600 err:
7601         kvfree(pages);
7602         kvfree(vmas);
7603         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7604         return ret;
7605 }
7606
7607 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
7608 {
7609         __s32 __user *fds = arg;
7610         int fd;
7611
7612         if (ctx->cq_ev_fd)
7613                 return -EBUSY;
7614
7615         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
7616                 return -EFAULT;
7617
7618         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
7619         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
7620                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
7621                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7622                 return ret;
7623         }
7624
7625         return 0;
7626 }
7627
7628 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7629 {
7630         if (ctx->cq_ev_fd) {
7631                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
7632                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7633                 return 0;
7634         }
7635
7636         return -ENXIO;
7637 }
7638
7639 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
7640 {
7641         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7642         struct io_buffer *buf = p;
7643
7644         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
7645         return 0;
7646 }
7647
7648 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
7649 {
7650         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
7651         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
7652 }
7653
7654 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
7655 {
7656         io_finish_async(ctx);
7657         if (ctx->sqo_mm) {
7658                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7659                 ctx->sqo_mm = NULL;
7660         }
7661
7662         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7663         io_sqe_files_unregister(ctx);
7664         io_eventfd_unregister(ctx);
7665         io_destroy_buffers(ctx);
7666         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
7667
7668 #if defined(CONFIG_UNIX)
7669         if (ctx->ring_sock) {
7670                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
7671                 sock_release(ctx->ring_sock);
7672         }
7673 #endif
7674
7675         io_mem_free(ctx->rings);
7676         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
7677
7678         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
7679         free_uid(ctx->user);
7680         put_cred(ctx->creds);
7681         kfree(ctx->cancel_hash);
7682         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
7683         kfree(ctx);
7684 }
7685
7686 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
7687 {
7688         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7689         __poll_t mask = 0;
7690
7691         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
7692         /*
7693          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
7694          * io_commit_cqring
7695          */
7696         smp_rmb();
7697         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
7698             ctx->rings->sq_ring_entries)
7699                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
7700         if (io_cqring_events(ctx, false))
7701                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
7702
7703         return mask;
7704 }
7705
7706 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
7707 {
7708         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7709
7710         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
7711 }
7712
7713 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
7714 {
7715         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7716         const struct cred *cred;
7717
7718         cred = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
7719         if (cred)
7720                 put_cred(cred);
7721         return 0;
7722 }
7723
7724 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
7725 {
7726         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
7727                                                exit_work);
7728
7729         /*
7730          * If we're doing polled IO and end up having requests being
7731          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
7732          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
7733          * as nobody else will be looking for them.
7734          */
7735         do {
7736                 if (ctx->rings)
7737                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7738                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
7739         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
7740         io_ring_ctx_free(ctx);
7741 }
7742
7743 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
7744 {
7745         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7746         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
7747         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7748
7749         io_kill_timeouts(ctx);
7750         io_poll_remove_all(ctx);
7751
7752         if (ctx->io_wq)
7753                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
7754
7755         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
7756         if (ctx->rings)
7757                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7758         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
7759         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
7760
7761         /*
7762          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
7763          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
7764          * spurious failure in setting up a new ring.
7765          */
7766         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
7767                          ACCT_LOCKED);
7768
7769         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
7770         queue_work(system_wq, &ctx->exit_work);
7771 }
7772
7773 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
7774 {
7775         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7776
7777         file->private_data = NULL;
7778         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
7779         return 0;
7780 }
7781
7782 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
7783 {
7784         struct files_struct *files = data;
7785
7786         return work->files == files;
7787 }
7788
7789 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
7790                                   struct files_struct *files)
7791 {
7792         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
7793                 return;
7794
7795         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
7796         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
7797
7798         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
7799                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
7800                 DEFINE_WAIT(wait);
7801
7802                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
7803                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
7804                         if (req->work.files != files)
7805                                 continue;
7806                         /* req is being completed, ignore */
7807                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
7808                                 continue;
7809                         cancel_req = req;
7810                         break;
7811                 }
7812                 if (cancel_req)
7813                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
7814                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
7815                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
7816
7817                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
7818                 if (!cancel_req)
7819                         break;
7820
7821                 if (cancel_req->flags & REQ_F_OVERFLOW) {
7822                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7823                         list_del(&cancel_req->list);
7824                         cancel_req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
7825                         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
7826                                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
7827                                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
7828                                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
7829                         }
7830                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7831
7832                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
7833                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
7834
7835                         /*
7836                          * Put inflight ref and overflow ref. If that's
7837                          * all we had, then we're done with this request.
7838                          */
7839                         if (refcount_sub_and_test(2, &cancel_req->refs)) {
7840                                 io_free_req(cancel_req);
7841                                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
7842                                 continue;
7843                         }
7844                 } else {
7845                         io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &cancel_req->work);
7846                         io_put_req(cancel_req);
7847                 }
7848
7849                 schedule();
7850                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
7851         }
7852 }
7853
7854 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
7855 {
7856         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7857         struct task_struct *task = data;
7858
7859         return req->task == task;
7860 }
7861
7862 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
7863 {
7864         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7865
7866         io_uring_cancel_files(ctx, data);
7867
7868         /*
7869          * If the task is going away, cancel work it may have pending
7870          */
7871         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
7872                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, current, true);
7873
7874         return 0;
7875 }
7876
7877 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
7878                                             loff_t pgoff, size_t sz)
7879 {
7880         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7881         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
7882         struct page *page;
7883         void *ptr;
7884
7885         switch (offset) {
7886         case IORING_OFF_SQ_RING:
7887         case IORING_OFF_CQ_RING:
7888                 ptr = ctx->rings;
7889                 break;
7890         case IORING_OFF_SQES:
7891                 ptr = ctx->sq_sqes;
7892                 break;
7893         default:
7894                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7895         }
7896
7897         page = virt_to_head_page(ptr);
7898         if (sz > page_size(page))
7899                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7900
7901         return ptr;
7902 }
7903
7904 #ifdef CONFIG_MMU
7905
7906 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7907 {
7908         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
7909         unsigned long pfn;
7910         void *ptr;
7911
7912         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
7913         if (IS_ERR(ptr))
7914                 return PTR_ERR(ptr);
7915
7916         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
7917         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
7918 }
7919
7920 #else /* !CONFIG_MMU */
7921
7922 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7923 {
7924         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
7925 }
7926
7927 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
7928 {
7929         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
7930 }
7931
7932 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
7933         unsigned long addr, unsigned long len,
7934         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
7935 {
7936         void *ptr;
7937
7938         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
7939         if (IS_ERR(ptr))
7940                 return PTR_ERR(ptr);
7941
7942         return (unsigned long) ptr;
7943 }
7944
7945 #endif /* !CONFIG_MMU */
7946
7947 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
7948                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
7949                 size_t, sigsz)
7950 {
7951         struct io_ring_ctx *ctx;
7952         long ret = -EBADF;
7953         int submitted = 0;
7954         struct fd f;
7955
7956         io_run_task_work();
7957
7958         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
7959                 return -EINVAL;
7960
7961         f = fdget(fd);
7962         if (!f.file)
7963                 return -EBADF;
7964
7965         ret = -EOPNOTSUPP;
7966         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
7967                 goto out_fput;
7968
7969         ret = -ENXIO;
7970         ctx = f.file->private_data;
7971         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
7972                 goto out_fput;
7973
7974         /*
7975          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
7976          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
7977          * we were asked to.
7978          */
7979         ret = 0;
7980         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7981                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
7982                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7983                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
7984                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
7985                 submitted = to_submit;
7986         } else if (to_submit) {
7987                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7988                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd);
7989                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7990
7991                 if (submitted != to_submit)
7992                         goto out;
7993         }
7994         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
7995                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
7996
7997                 /*
7998                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
7999                  * space applications don't need to do io completion events
8000                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
8001                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
8002                  */
8003                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
8004                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8005                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
8006                 } else {
8007                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
8008                 }
8009         }
8010
8011 out:
8012         percpu_ref_put(&ctx->refs);
8013 out_fput:
8014         fdput(f);
8015         return submitted ? submitted : ret;
8016 }
8017
8018 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8019 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
8020 {
8021         const struct cred *cred = p;
8022         struct seq_file *m = data;
8023         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
8024         struct group_info *gi;
8025         kernel_cap_t cap;
8026         unsigned __capi;
8027         int g;
8028
8029         seq_printf(m, "%5d\n", id);
8030         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
8031         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
8032         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
8033         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
8034         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
8035         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
8036         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
8037         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
8038         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
8039         gi = cred->group_info;
8040         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
8041                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
8042                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
8043         }
8044         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
8045         cap = cred->cap_effective;
8046         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
8047                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
8048         seq_putc(m, '\n');
8049         return 0;
8050 }
8051
8052 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
8053 {
8054         int i;
8055
8056         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8057         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
8058         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8059                 struct fixed_file_table *table;
8060                 struct file *f;
8061
8062                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
8063                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
8064                 if (f)
8065                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
8066                 else
8067                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
8068         }
8069         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
8070         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8071                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
8072
8073                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
8074                                                 (unsigned int) buf->len);
8075         }
8076         if (!idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
8077                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
8078                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
8079         }
8080         seq_printf(m, "PollList:\n");
8081         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8082         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8083                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
8084                 struct io_kiocb *req;
8085
8086                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
8087                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
8088                                         req->task->task_works != NULL);
8089         }
8090         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8091         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8092 }
8093
8094 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
8095 {
8096         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
8097
8098         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
8099                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
8100                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
8101         }
8102 }
8103 #endif
8104
8105 static const struct file_operations io_uring_fops = {
8106         .release        = io_uring_release,
8107         .flush          = io_uring_flush,
8108         .mmap           = io_uring_mmap,
8109 #ifndef CONFIG_MMU
8110         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
8111         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
8112 #endif
8113         .poll           = io_uring_poll,
8114         .fasync         = io_uring_fasync,
8115 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8116         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
8117 #endif
8118 };
8119
8120 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
8121                                   struct io_uring_params *p)
8122 {
8123         struct io_rings *rings;
8124         size_t size, sq_array_offset;
8125
8126         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
8127         if (size == SIZE_MAX)
8128                 return -EOVERFLOW;
8129
8130         rings = io_mem_alloc(size);
8131         if (!rings)
8132                 return -ENOMEM;
8133
8134         ctx->rings = rings;
8135         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
8136         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
8137         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
8138         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
8139         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
8140         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
8141         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
8142         ctx->sq_entries = rings->sq_ring_entries;
8143         ctx->cq_entries = rings->cq_ring_entries;
8144
8145         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
8146         if (size == SIZE_MAX) {
8147                 io_mem_free(ctx->rings);
8148                 ctx->rings = NULL;
8149                 return -EOVERFLOW;
8150         }
8151
8152         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
8153         if (!ctx->sq_sqes) {
8154                 io_mem_free(ctx->rings);
8155                 ctx->rings = NULL;
8156                 return -ENOMEM;
8157         }
8158
8159         return 0;
8160 }
8161
8162 /*
8163  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
8164  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
8165  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
8166  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
8167  */
8168 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
8169 {
8170         struct file *file;
8171         int ret;
8172
8173 #if defined(CONFIG_UNIX)
8174         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
8175                                 &ctx->ring_sock);
8176         if (ret)
8177                 return ret;
8178 #endif
8179
8180         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
8181         if (ret < 0)
8182                 goto err;
8183
8184         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
8185                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
8186         if (IS_ERR(file)) {
8187                 put_unused_fd(ret);
8188                 ret = PTR_ERR(file);
8189                 goto err;
8190         }
8191
8192 #if defined(CONFIG_UNIX)
8193         ctx->ring_sock->file = file;
8194 #endif
8195         fd_install(ret, file);
8196         return ret;
8197 err:
8198 #if defined(CONFIG_UNIX)
8199         sock_release(ctx->ring_sock);
8200         ctx->ring_sock = NULL;
8201 #endif
8202         return ret;
8203 }
8204
8205 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
8206                            struct io_uring_params __user *params)
8207 {
8208         struct user_struct *user = NULL;
8209         struct io_ring_ctx *ctx;
8210         bool limit_mem;
8211         int ret;
8212
8213         if (!entries)
8214                 return -EINVAL;
8215         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
8216                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8217                         return -EINVAL;
8218                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
8219         }
8220
8221         /*
8222          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
8223          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
8224          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
8225          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
8226          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
8227          * of CQ ring entries manually.
8228          */
8229         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
8230         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
8231                 /*
8232                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
8233                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
8234                  * any cq vs sq ring sizing.
8235                  */
8236                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
8237                         return -EINVAL;
8238                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
8239                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8240                                 return -EINVAL;
8241                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
8242                 }
8243                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
8244         } else {
8245                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
8246         }
8247
8248         user = get_uid(current_user());
8249         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
8250
8251         if (limit_mem) {
8252                 ret = __io_account_mem(user,
8253                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
8254                 if (ret) {
8255                         free_uid(user);
8256                         return ret;
8257                 }
8258         }
8259
8260         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
8261         if (!ctx) {
8262                 if (limit_mem)
8263                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
8264                                                                 p->cq_entries));
8265                 free_uid(user);
8266                 return -ENOMEM;
8267         }
8268         ctx->compat = in_compat_syscall();
8269         ctx->user = user;
8270         ctx->creds = get_current_cred();
8271
8272         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
8273         if (ret)
8274                 goto err;
8275
8276         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
8277         if (ret)
8278                 goto err;
8279
8280         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
8281         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
8282         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
8283         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
8284         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
8285         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
8286         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
8287         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
8288
8289         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
8290         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
8291         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
8292         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
8293         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
8294         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
8295         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
8296         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
8297
8298         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
8299                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
8300                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
8301                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
8302
8303         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
8304                 ret = -EFAULT;
8305                 goto err;
8306         }
8307         /*
8308          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
8309          * having closed it before we finish setup
8310          */
8311         ret = io_uring_get_fd(ctx);
8312         if (ret < 0)
8313                 goto err;
8314
8315         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
8316         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
8317                        ACCT_LOCKED);
8318         ctx->limit_mem = limit_mem;
8319         return ret;
8320 err:
8321         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8322         return ret;
8323 }
8324
8325 /*
8326  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
8327  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
8328  * params structure passed in.
8329  */
8330 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
8331 {
8332         struct io_uring_params p;
8333         int i;
8334
8335         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
8336                 return -EFAULT;
8337         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
8338                 if (p.resv[i])
8339                         return -EINVAL;
8340         }
8341
8342         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
8343                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
8344                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ))
8345                 return -EINVAL;
8346
8347         return  io_uring_create(entries, &p, params);
8348 }
8349
8350 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
8351                 struct io_uring_params __user *, params)
8352 {
8353         return io_uring_setup(entries, params);
8354 }
8355
8356 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
8357 {
8358         struct io_uring_probe *p;
8359         size_t size;
8360         int i, ret;
8361
8362         size = struct_size(p, ops, nr_args);
8363         if (size == SIZE_MAX)
8364                 return -EOVERFLOW;
8365         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
8366         if (!p)
8367                 return -ENOMEM;
8368
8369         ret = -EFAULT;
8370         if (copy_from_user(p, arg, size))
8371                 goto out;
8372         ret = -EINVAL;
8373         if (memchr_inv(p, 0, size))
8374                 goto out;
8375
8376         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
8377         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
8378                 nr_args = IORING_OP_LAST;
8379
8380         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8381                 p->ops[i].op = i;
8382                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
8383                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
8384         }
8385         p->ops_len = i;
8386
8387         ret = 0;
8388         if (copy_to_user(arg, p, size))
8389                 ret = -EFAULT;
8390 out:
8391         kfree(p);
8392         return ret;
8393 }
8394
8395 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
8396 {
8397         const struct cred *creds = get_current_cred();
8398         int id;
8399
8400         id = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
8401                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
8402         if (id < 0)
8403                 put_cred(creds);
8404         return id;
8405 }
8406
8407 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8408 {
8409         const struct cred *old_creds;
8410
8411         old_creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8412         if (old_creds) {
8413                 put_cred(old_creds);
8414                 return 0;
8415         }
8416
8417         return -EINVAL;
8418 }
8419
8420 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
8421 {
8422         switch (op) {
8423         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8424         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8425         case IORING_REGISTER_PROBE:
8426         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8427         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8428                 return false;
8429         default:
8430                 return true;
8431         }
8432 }
8433
8434 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
8435                                void __user *arg, unsigned nr_args)
8436         __releases(ctx->uring_lock)
8437         __acquires(ctx->uring_lock)
8438 {
8439         int ret;
8440
8441         /*
8442          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
8443          * someone else killed the ctx or is already going through
8444          * io_uring_register().
8445          */
8446         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
8447                 return -ENXIO;
8448
8449         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8450                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8451
8452                 /*
8453                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
8454                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
8455                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
8456                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
8457                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
8458                  * after we've killed the percpu ref.
8459                  */
8460                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8461                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
8462                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8463                 if (ret) {
8464                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
8465                         ret = -EINTR;
8466                         goto out;
8467                 }
8468         }
8469
8470         switch (opcode) {
8471         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
8472                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
8473                 break;
8474         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
8475                 ret = -EINVAL;
8476                 if (arg || nr_args)
8477                         break;
8478                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8479                 break;
8480         case IORING_REGISTER_FILES:
8481                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
8482                 break;
8483         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8484                 ret = -EINVAL;
8485                 if (arg || nr_args)
8486                         break;
8487                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
8488                 break;
8489         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8490                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
8491                 break;
8492         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
8493         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
8494                 ret = -EINVAL;
8495                 if (nr_args != 1)
8496                         break;
8497                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
8498                 if (ret)
8499                         break;
8500                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
8501                         ctx->eventfd_async = 1;
8502                 else
8503                         ctx->eventfd_async = 0;
8504                 break;
8505         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
8506                 ret = -EINVAL;
8507                 if (arg || nr_args)
8508                         break;
8509                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
8510                 break;
8511         case IORING_REGISTER_PROBE:
8512                 ret = -EINVAL;
8513                 if (!arg || nr_args > 256)
8514                         break;
8515                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
8516                 break;
8517         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8518                 ret = -EINVAL;
8519                 if (arg || nr_args)
8520                         break;
8521                 ret = io_register_personality(ctx);
8522                 break;
8523         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8524                 ret = -EINVAL;
8525                 if (arg)
8526                         break;
8527                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
8528                 break;
8529         default:
8530                 ret = -EINVAL;
8531                 break;
8532         }
8533
8534         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8535                 /* bring the ctx back to life */
8536                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
8537 out:
8538                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
8539         }
8540         return ret;
8541 }
8542
8543 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
8544                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
8545 {
8546         struct io_ring_ctx *ctx;
8547         long ret = -EBADF;
8548         struct fd f;
8549
8550         f = fdget(fd);
8551         if (!f.file)
8552                 return -EBADF;
8553
8554         ret = -EOPNOTSUPP;
8555         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8556                 goto out_fput;
8557
8558         ctx = f.file->private_data;
8559
8560         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8561         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
8562         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8563         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
8564                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
8565 out_fput:
8566         fdput(f);
8567         return ret;
8568 }
8569
8570 static int __init io_uring_init(void)
8571 {
8572 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
8573         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
8574         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
8575 } while (0)
8576
8577 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
8578         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
8579         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
8580         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
8581         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
8582         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
8583         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
8584         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
8585         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
8586         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
8587         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
8588         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
8589         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
8590         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
8591         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
8592         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
8593         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
8594         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
8595         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
8596         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
8597         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
8598         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
8599         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
8600         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
8601         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
8602         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
8603         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
8604         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
8605         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
8606         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
8607         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
8608
8609         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
8610         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
8611         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
8612         return 0;
8613 };
8614 __initcall(io_uring_init);