fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/blkdev.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81
  82 #define CREATE_TRACE_POINTS
  83 #include <trace/events/io_uring.h>
  84
  85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  86
  87 #include "internal.h"
  88 #include "io-wq.h"
  89
  90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  92
  93 /*
  94  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  95  */
  96 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  97 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  98 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
  99 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 100 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 101                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 102
 103 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 104                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 105                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 106
 107 struct io_uring {
 108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 110 };
 111
 112 /*
 113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 115  *
 116  * The offsets to the member fields are published through struct
 117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 118  */
 119 struct io_rings {
 120         /*
 121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 122          * masked to get valid indices.
 123          *
 124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 126          * cq ring.
 127          */
 128         struct io_uring         sq, cq;
 129         /*
 130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 131          * ring_entries - 1)
 132          */
 133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 136         /*
 137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 138          * invalid index stored in array
 139          *
 140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 142          * cached value).
 143          *
 144          * After a new SQ head value was read by the application this
 145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 146          * the new SQ head (and possibly more).
 147          */
 148         u32                     sq_dropped;
 149         /*
 150          * Runtime SQ flags
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application.
 154          *
 155          * The application needs a full memory barrier before checking
 156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 157          */
 158         u32                     sq_flags;
 159         /*
 160          * Runtime CQ flags
 161          *
 162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 163          * kernel.
 164          */
 165         u32                     cq_flags;
 166         /*
 167          * Number of completion events lost because the queue was full;
 168          * this should be avoided by the application by making sure
 169          * there are not more requests pending than there is space in
 170          * the completion queue.
 171          *
 172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 174          * cached value).
 175          *
 176          * As completion events come in out of order this counter is not
 177          * ordered with any other data.
 178          */
 179         u32                     cq_overflow;
 180         /*
 181          * Ring buffer of completion events.
 182          *
 183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 184          * produced, so the application is allowed to modify pending
 185          * entries.
 186          */
 187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 188 };
 189
 190 enum io_uring_cmd_flags {
 191         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 192         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 193 };
 194
 195 struct io_mapped_ubuf {
 196         u64             ubuf;
 197         size_t          len;
 198         struct          bio_vec *bvec;
 199         unsigned int    nr_bvecs;
 200         unsigned long   acct_pages;
 201 };
 202
 203 struct io_ring_ctx;
 204
 205 struct io_rsrc_put {
 206         struct list_head list;
 207         union {
 208                 void *rsrc;
 209                 struct file *file;
 210         };
 211 };
 212
 213 struct fixed_rsrc_table {
 214         struct file             **files;
 215 };
 216
 217 struct fixed_rsrc_ref_node {
 218         struct percpu_ref               refs;
 219         struct list_head                node;
 220         struct list_head                rsrc_list;
 221         struct fixed_rsrc_data          *rsrc_data;
 222         void                            (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
 223                                                     struct io_rsrc_put *prsrc);
 224         struct llist_node               llist;
 225         bool                            done;
 226 };
 227
 228 struct fixed_rsrc_data {
 229         struct fixed_rsrc_table         *table;
 230         struct io_ring_ctx              *ctx;
 231
 232         struct fixed_rsrc_ref_node      *node;
 233         struct percpu_ref               refs;
 234         struct completion               done;
 235         bool                            quiesce;
 236 };
 237
 238 struct io_buffer {
 239         struct list_head list;
 240         __u64 addr;
 241         __s32 len;
 242         __u16 bid;
 243 };
 244
 245 struct io_restriction {
 246         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 247         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 248         u8 sqe_flags_allowed;
 249         u8 sqe_flags_required;
 250         bool registered;
 251 };
 252
 253 enum {
 254         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 255         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 256 };
 257
 258 struct io_sq_data {
 259         refcount_t              refs;
 260         atomic_t                park_pending;
 261         struct mutex            lock;
 262
 263         /* ctx's that are using this sqd */
 264         struct list_head        ctx_list;
 265
 266         struct task_struct      *thread;
 267         struct wait_queue_head  wait;
 268
 269         unsigned                sq_thread_idle;
 270         int                     sq_cpu;
 271         pid_t                   task_pid;
 272         pid_t                   task_tgid;
 273
 274         unsigned long           state;
 275         struct completion       exited;
 276         struct callback_head    *park_task_work;
 277 };
 278
 279 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 280 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 281 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 282 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 283
 284 struct io_comp_state {
 285         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 286         unsigned int            nr;
 287         unsigned int            locked_free_nr;
 288         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 289         struct list_head        free_list;
 290         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 291         struct list_head        locked_free_list;
 292 };
 293
 294 struct io_submit_link {
 295         struct io_kiocb         *head;
 296         struct io_kiocb         *last;
 297 };
 298
 299 struct io_submit_state {
 300         struct blk_plug         plug;
 301         struct io_submit_link   link;
 302
 303         /*
 304          * io_kiocb alloc cache
 305          */
 306         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 307         unsigned int            free_reqs;
 308
 309         bool                    plug_started;
 310
 311         /*
 312          * Batch completion logic
 313          */
 314         struct io_comp_state    comp;
 315
 316         /*
 317          * File reference cache
 318          */
 319         struct file             *file;
 320         unsigned int            fd;
 321         unsigned int            file_refs;
 322         unsigned int            ios_left;
 323 };
 324
 325 struct io_ring_ctx {
 326         struct {
 327                 struct percpu_ref       refs;
 328         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 329
 330         struct {
 331                 unsigned int            flags;
 332                 unsigned int            compat: 1;
 333                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 334                 unsigned int            drain_next: 1;
 335                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 336                 unsigned int            restricted: 1;
 337
 338                 /*
 339                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 340                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 341                  *
 342                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 343                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 344                  * the queue when needed.
 345                  *
 346                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 347                  * array.
 348                  */
 349                 u32                     *sq_array;
 350                 unsigned                cached_sq_head;
 351                 unsigned                sq_entries;
 352                 unsigned                sq_mask;
 353                 unsigned                sq_thread_idle;
 354                 unsigned                cached_sq_dropped;
 355                 unsigned                cached_cq_overflow;
 356                 unsigned long           sq_check_overflow;
 357
 358                 /* hashed buffered write serialization */
 359                 struct io_wq_hash       *hash_map;
 360
 361                 struct list_head        defer_list;
 362                 struct list_head        timeout_list;
 363                 struct list_head        cq_overflow_list;
 364
 365                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 366         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 367
 368         struct {
 369                 struct mutex            uring_lock;
 370                 wait_queue_head_t       wait;
 371         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 372
 373         struct io_submit_state          submit_state;
 374
 375         struct io_rings *rings;
 376
 377         /* Only used for accounting purposes */
 378         struct mm_struct        *mm_account;
 379
 380         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 381         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 382
 383         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 384         struct list_head        sqd_list;
 385
 386         /*
 387          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 388          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 389          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 390          */
 391         struct fixed_rsrc_data  *file_data;
 392         unsigned                nr_user_files;
 393
 394         /* if used, fixed mapped user buffers */
 395         unsigned                nr_user_bufs;
 396         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 397
 398         struct user_struct      *user;
 399
 400         struct completion       ref_comp;
 401
 402 #if defined(CONFIG_UNIX)
 403         struct socket           *ring_sock;
 404 #endif
 405
 406         struct xarray           io_buffers;
 407
 408         struct xarray           personalities;
 409         u32                     pers_next;
 410
 411         struct {
 412                 unsigned                cached_cq_tail;
 413                 unsigned                cq_entries;
 414                 unsigned                cq_mask;
 415                 atomic_t                cq_timeouts;
 416                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 417                 unsigned long           cq_check_overflow;
 418                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 419                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 420                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 421         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 422
 423         struct {
 424                 spinlock_t              completion_lock;
 425
 426                 /*
 427                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 428                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 429                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 430                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 431                  */
 432                 struct list_head        iopoll_list;
 433                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 434                 unsigned                cancel_hash_bits;
 435                 bool                    poll_multi_file;
 436
 437                 spinlock_t              inflight_lock;
 438                 struct list_head        inflight_list;
 439         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 440
 441         struct delayed_work             rsrc_put_work;
 442         struct llist_head               rsrc_put_llist;
 443         struct list_head                rsrc_ref_list;
 444         spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 445
 446         struct io_restriction           restrictions;
 447
 448         /* exit task_work */
 449         struct callback_head            *exit_task_work;
 450
 451         struct wait_queue_head          hash_wait;
 452
 453         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 454         struct work_struct              exit_work;
 455         struct list_head                tctx_list;
 456 };
 457
 458 struct io_uring_task {
 459         /* submission side */
 460         struct xarray           xa;
 461         struct wait_queue_head  wait;
 462         const struct io_ring_ctx *last;
 463         struct io_wq            *io_wq;
 464         struct percpu_counter   inflight;
 465         atomic_t                in_idle;
 466         bool                    sqpoll;
 467
 468         spinlock_t              task_lock;
 469         struct io_wq_work_list  task_list;
 470         unsigned long           task_state;
 471         struct callback_head    task_work;
 472 };
 473
 474 /*
 475  * First field must be the file pointer in all the
 476  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 477  */
 478 struct io_poll_iocb {
 479         struct file                     *file;
 480         struct wait_queue_head          *head;
 481         __poll_t                        events;
 482         bool                            done;
 483         bool                            canceled;
 484         struct wait_queue_entry         wait;
 485 };
 486
 487 struct io_poll_remove {
 488         struct file                     *file;
 489         u64                             addr;
 490 };
 491
 492 struct io_close {
 493         struct file                     *file;
 494         int                             fd;
 495 };
 496
 497 struct io_timeout_data {
 498         struct io_kiocb                 *req;
 499         struct hrtimer                  timer;
 500         struct timespec64               ts;
 501         enum hrtimer_mode               mode;
 502 };
 503
 504 struct io_accept {
 505         struct file                     *file;
 506         struct sockaddr __user          *addr;
 507         int __user                      *addr_len;
 508         int                             flags;
 509         unsigned long                   nofile;
 510 };
 511
 512 struct io_sync {
 513         struct file                     *file;
 514         loff_t                          len;
 515         loff_t                          off;
 516         int                             flags;
 517         int                             mode;
 518 };
 519
 520 struct io_cancel {
 521         struct file                     *file;
 522         u64                             addr;
 523 };
 524
 525 struct io_timeout {
 526         struct file                     *file;
 527         u32                             off;
 528         u32                             target_seq;
 529         struct list_head                list;
 530         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 531         struct io_kiocb                 *head;
 532 };
 533
 534 struct io_timeout_rem {
 535         struct file                     *file;
 536         u64                             addr;
 537
 538         /* timeout update */
 539         struct timespec64               ts;
 540         u32                             flags;
 541 };
 542
 543 struct io_rw {
 544         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 545         struct kiocb                    kiocb;
 546         u64                             addr;
 547         u64                             len;
 548 };
 549
 550 struct io_connect {
 551         struct file                     *file;
 552         struct sockaddr __user          *addr;
 553         int                             addr_len;
 554 };
 555
 556 struct io_sr_msg {
 557         struct file                     *file;
 558         union {
 559                 struct user_msghdr __user *umsg;
 560                 void __user             *buf;
 561         };
 562         int                             msg_flags;
 563         int                             bgid;
 564         size_t                          len;
 565         struct io_buffer                *kbuf;
 566 };
 567
 568 struct io_open {
 569         struct file                     *file;
 570         int                             dfd;
 571         struct filename                 *filename;
 572         struct open_how                 how;
 573         unsigned long                   nofile;
 574 };
 575
 576 struct io_rsrc_update {
 577         struct file                     *file;
 578         u64                             arg;
 579         u32                             nr_args;
 580         u32                             offset;
 581 };
 582
 583 struct io_fadvise {
 584         struct file                     *file;
 585         u64                             offset;
 586         u32                             len;
 587         u32                             advice;
 588 };
 589
 590 struct io_madvise {
 591         struct file                     *file;
 592         u64                             addr;
 593         u32                             len;
 594         u32                             advice;
 595 };
 596
 597 struct io_epoll {
 598         struct file                     *file;
 599         int                             epfd;
 600         int                             op;
 601         int                             fd;
 602         struct epoll_event              event;
 603 };
 604
 605 struct io_splice {
 606         struct file                     *file_out;
 607         struct file                     *file_in;
 608         loff_t                          off_out;
 609         loff_t                          off_in;
 610         u64                             len;
 611         unsigned int                    flags;
 612 };
 613
 614 struct io_provide_buf {
 615         struct file                     *file;
 616         __u64                           addr;
 617         __s32                           len;
 618         __u32                           bgid;
 619         __u16                           nbufs;
 620         __u16                           bid;
 621 };
 622
 623 struct io_statx {
 624         struct file                     *file;
 625         int                             dfd;
 626         unsigned int                    mask;
 627         unsigned int                    flags;
 628         const char __user               *filename;
 629         struct statx __user             *buffer;
 630 };
 631
 632 struct io_shutdown {
 633         struct file                     *file;
 634         int                             how;
 635 };
 636
 637 struct io_rename {
 638         struct file                     *file;
 639         int                             old_dfd;
 640         int                             new_dfd;
 641         struct filename                 *oldpath;
 642         struct filename                 *newpath;
 643         int                             flags;
 644 };
 645
 646 struct io_unlink {
 647         struct file                     *file;
 648         int                             dfd;
 649         int                             flags;
 650         struct filename                 *filename;
 651 };
 652
 653 struct io_completion {
 654         struct file                     *file;
 655         struct list_head                list;
 656         int                             cflags;
 657 };
 658
 659 struct io_async_connect {
 660         struct sockaddr_storage         address;
 661 };
 662
 663 struct io_async_msghdr {
 664         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 665         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 666         struct iovec                    *free_iov;
 667         struct sockaddr __user          *uaddr;
 668         struct msghdr                   msg;
 669         struct sockaddr_storage         addr;
 670 };
 671
 672 struct io_async_rw {
 673         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 674         const struct iovec              *free_iovec;
 675         struct iov_iter                 iter;
 676         size_t                          bytes_done;
 677         struct wait_page_queue          wpq;
 678 };
 679
 680 enum {
 681         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 682         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 683         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 684         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 685         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 686         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 687
 688         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 689         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 690         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 691         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 692         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 693         REQ_F_ISREG_BIT,
 694         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 695         REQ_F_POLLED_BIT,
 696         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 697         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 698         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 699         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 700         REQ_F_REISSUE_BIT,
 701
 702         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 703         __REQ_F_LAST_BIT,
 704 };
 705
 706 enum {
 707         /* ctx owns file */
 708         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 709         /* drain existing IO first */
 710         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 711         /* linked sqes */
 712         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 713         /* doesn't sever on completion < 0 */
 714         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 715         /* IOSQE_ASYNC */
 716         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 717         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 718         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 719
 720         /* fail rest of links */
 721         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 722         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 723         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 724         /* read/write uses file position */
 725         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 726         /* must not punt to workers */
 727         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 728         /* has or had linked timeout */
 729         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 730         /* regular file */
 731         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 732         /* needs cleanup */
 733         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 734         /* already went through poll handler */
 735         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 736         /* buffer already selected */
 737         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 738         /* doesn't need file table for this request */
 739         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 740         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 741         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 742         /* completion is deferred through io_comp_state */
 743         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 744         /* caller should reissue async */
 745         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 746 };
 747
 748 struct async_poll {
 749         struct io_poll_iocb     poll;
 750         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 751 };
 752
 753 struct io_task_work {
 754         struct io_wq_work_node  node;
 755         task_work_func_t        func;
 756 };
 757
 758 /*
 759  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 760  * as the first entry in their struct definition. So you can
 761  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 762  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 763  */
 764 struct io_kiocb {
 765         union {
 766                 struct file             *file;
 767                 struct io_rw            rw;
 768                 struct io_poll_iocb     poll;
 769                 struct io_poll_remove   poll_remove;
 770                 struct io_accept        accept;
 771                 struct io_sync          sync;
 772                 struct io_cancel        cancel;
 773                 struct io_timeout       timeout;
 774                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 775                 struct io_connect       connect;
 776                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 777                 struct io_open          open;
 778                 struct io_close         close;
 779                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 780                 struct io_fadvise       fadvise;
 781                 struct io_madvise       madvise;
 782                 struct io_epoll         epoll;
 783                 struct io_splice        splice;
 784                 struct io_provide_buf   pbuf;
 785                 struct io_statx         statx;
 786                 struct io_shutdown      shutdown;
 787                 struct io_rename        rename;
 788                 struct io_unlink        unlink;
 789                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 790                 struct io_completion    compl;
 791         };
 792
 793         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 794         void                            *async_data;
 795         u8                              opcode;
 796         /* polled IO has completed */
 797         u8                              iopoll_completed;
 798
 799         u16                             buf_index;
 800         u32                             result;
 801
 802         struct io_ring_ctx              *ctx;
 803         unsigned int                    flags;
 804         refcount_t                      refs;
 805         struct task_struct              *task;
 806         u64                             user_data;
 807
 808         struct io_kiocb                 *link;
 809         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 810
 811         /*
 812          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 813          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 814          */
 815         struct list_head                inflight_entry;
 816         union {
 817                 struct io_task_work     io_task_work;
 818                 struct callback_head    task_work;
 819         };
 820         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 821         struct hlist_node               hash_node;
 822         struct async_poll               *apoll;
 823         struct io_wq_work               work;
 824 };
 825
 826 struct io_tctx_node {
 827         struct list_head        ctx_node;
 828         struct task_struct      *task;
 829         struct io_ring_ctx      *ctx;
 830 };
 831
 832 struct io_defer_entry {
 833         struct list_head        list;
 834         struct io_kiocb         *req;
 835         u32                     seq;
 836 };
 837
 838 struct io_op_def {
 839         /* needs req->file assigned */
 840         unsigned                needs_file : 1;
 841         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 842         unsigned                hash_reg_file : 1;
 843         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 844         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 845         /* opcode is not supported by this kernel */
 846         unsigned                not_supported : 1;
 847         /* set if opcode supports polled "wait" */
 848         unsigned                pollin : 1;
 849         unsigned                pollout : 1;
 850         /* op supports buffer selection */
 851         unsigned                buffer_select : 1;
 852         /* must always have async data allocated */
 853         unsigned                needs_async_data : 1;
 854         /* should block plug */
 855         unsigned                plug : 1;
 856         /* size of async data needed, if any */
 857         unsigned short          async_size;
 858 };
 859
 860 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 861         [IORING_OP_NOP] = {},
 862         [IORING_OP_READV] = {
 863                 .needs_file             = 1,
 864                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 865                 .pollin                 = 1,
 866                 .buffer_select          = 1,
 867                 .needs_async_data       = 1,
 868                 .plug                   = 1,
 869                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 870         },
 871         [IORING_OP_WRITEV] = {
 872                 .needs_file             = 1,
 873                 .hash_reg_file          = 1,
 874                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 875                 .pollout                = 1,
 876                 .needs_async_data       = 1,
 877                 .plug                   = 1,
 878                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 879         },
 880         [IORING_OP_FSYNC] = {
 881                 .needs_file             = 1,
 882         },
 883         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 884                 .needs_file             = 1,
 885                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 886                 .pollin                 = 1,
 887                 .plug                   = 1,
 888                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 889         },
 890         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 891                 .needs_file             = 1,
 892                 .hash_reg_file          = 1,
 893                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 894                 .pollout                = 1,
 895                 .plug                   = 1,
 896                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 897         },
 898         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 899                 .needs_file             = 1,
 900                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 901         },
 902         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 903         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 904                 .needs_file             = 1,
 905         },
 906         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 907                 .needs_file             = 1,
 908                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 909                 .pollout                = 1,
 910                 .needs_async_data       = 1,
 911                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 912         },
 913         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 914                 .needs_file             = 1,
 915                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 916                 .pollin                 = 1,
 917                 .buffer_select          = 1,
 918                 .needs_async_data       = 1,
 919                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 920         },
 921         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 922                 .needs_async_data       = 1,
 923                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 924         },
 925         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 926                 /* used by timeout updates' prep() */
 927         },
 928         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 929                 .needs_file             = 1,
 930                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 931                 .pollin                 = 1,
 932         },
 933         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 934         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 935                 .needs_async_data       = 1,
 936                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 937         },
 938         [IORING_OP_CONNECT] = {
 939                 .needs_file             = 1,
 940                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 941                 .pollout                = 1,
 942                 .needs_async_data       = 1,
 943                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 944         },
 945         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 946                 .needs_file             = 1,
 947         },
 948         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 949         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 950         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 951         [IORING_OP_STATX] = {},
 952         [IORING_OP_READ] = {
 953                 .needs_file             = 1,
 954                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 955                 .pollin                 = 1,
 956                 .buffer_select          = 1,
 957                 .plug                   = 1,
 958                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 959         },
 960         [IORING_OP_WRITE] = {
 961                 .needs_file             = 1,
 962                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 963                 .pollout                = 1,
 964                 .plug                   = 1,
 965                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 966         },
 967         [IORING_OP_FADVISE] = {
 968                 .needs_file             = 1,
 969         },
 970         [IORING_OP_MADVISE] = {},
 971         [IORING_OP_SEND] = {
 972                 .needs_file             = 1,
 973                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 974                 .pollout                = 1,
 975         },
 976         [IORING_OP_RECV] = {
 977                 .needs_file             = 1,
 978                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 979                 .pollin                 = 1,
 980                 .buffer_select          = 1,
 981         },
 982         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 983         },
 984         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 985                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 986         },
 987         [IORING_OP_SPLICE] = {
 988                 .needs_file             = 1,
 989                 .hash_reg_file          = 1,
 990                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 991         },
 992         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 993         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 994         [IORING_OP_TEE] = {
 995                 .needs_file             = 1,
 996                 .hash_reg_file          = 1,
 997                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 998         },
 999         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1000                 .needs_file             = 1,
1001         },
1002         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1003         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1004 };
1005
1006 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1007 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index);
1008 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1009                                          struct task_struct *task,
1010                                          struct files_struct *files);
1011 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx);
1012 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node);
1013 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
1014                         struct io_ring_ctx *ctx);
1015 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
1016
1017 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req);
1018 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
1019 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1020 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1021 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
1022 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1023 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1024 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req);
1025 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1026 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1027 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1028 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1029                                  struct io_uring_rsrc_update *ip,
1030                                  unsigned nr_args);
1031 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1032 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1033                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1034 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1035 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1036
1037 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
1038                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock);
1039 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
1040                              const struct iovec *fast_iov,
1041                              struct iov_iter *iter, bool force);
1042 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1043 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1044                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1045
1046 static struct kmem_cache *req_cachep;
1047
1048 static const struct file_operations io_uring_fops;
1049
1050 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1051 {
1052 #if defined(CONFIG_UNIX)
1053         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1054                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1055
1056                 return ctx->ring_sock->sk;
1057         }
1058 #endif
1059         return NULL;
1060 }
1061 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1062
1063 #define io_for_each_link(pos, head) \
1064         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1065
1066 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1067 {
1068         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1069                 __io_clean_op(req);
1070 }
1071
1072 static inline void io_set_resource_node(struct io_kiocb *req)
1073 {
1074         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1075
1076         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1077                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->file_data->node->refs;
1078                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1079         }
1080 }
1081
1082 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1083                           struct task_struct *task,
1084                           struct files_struct *files)
1085 {
1086         struct io_kiocb *req;
1087
1088         if (task && head->task != task) {
1089                 /* in terms of cancelation, always match if req task is dead */
1090                 if (head->task->flags & PF_EXITING)
1091                         return true;
1092                 return false;
1093         }
1094         if (!files)
1095                 return true;
1096
1097         io_for_each_link(req, head) {
1098                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1099                         return true;
1100         }
1101         return false;
1102 }
1103
1104 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1105 {
1106         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1107                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1108 }
1109
1110 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1111 {
1112         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1113
1114         complete(&ctx->ref_comp);
1115 }
1116
1117 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1118 {
1119         return !req->timeout.off;
1120 }
1121
1122 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1123 {
1124         struct io_ring_ctx *ctx;
1125         int hash_bits;
1126
1127         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1128         if (!ctx)
1129                 return NULL;
1130
1131         /*
1132          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1133          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1134          */
1135         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1136         hash_bits -= 5;
1137         if (hash_bits <= 0)
1138                 hash_bits = 1;
1139         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1140         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1141                                         GFP_KERNEL);
1142         if (!ctx->cancel_hash)
1143                 goto err;
1144         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1145
1146         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1147                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1148                 goto err;
1149
1150         ctx->flags = p->flags;
1151         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1152         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1153         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1154         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1155         init_completion(&ctx->ref_comp);
1156         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1157         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1158         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1159         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1160         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1161         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1162         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1163         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1164         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1165         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1166         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1167         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1168         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1169         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1170         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1171         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1172         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.locked_free_list);
1173         return ctx;
1174 err:
1175         kfree(ctx->cancel_hash);
1176         kfree(ctx);
1177         return NULL;
1178 }
1179
1180 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1181 {
1182         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1183                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1184
1185                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1186                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1187         }
1188
1189         return false;
1190 }
1191
1192 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1193 {
1194         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1195
1196         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1197                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1198
1199                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1200                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1201                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1202         }
1203 }
1204
1205 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1206 {
1207         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1208         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1209
1210         if (!req->work.creds)
1211                 req->work.creds = get_current_cred();
1212
1213         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1214                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1215
1216         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1217                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1218                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1219         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1220                 if (def->unbound_nonreg_file)
1221                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1222         }
1223 }
1224
1225 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1226 {
1227         struct io_kiocb *cur;
1228
1229         io_for_each_link(cur, req)
1230                 io_prep_async_work(cur);
1231 }
1232
1233 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1234 {
1235         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1236         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1237         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1238
1239         BUG_ON(!tctx);
1240         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1241
1242         /* init ->work of the whole link before punting */
1243         io_prep_async_link(req);
1244         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1245                                         &req->work, req->flags);
1246         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1247         if (link)
1248                 io_queue_linked_timeout(link);
1249 }
1250
1251 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1252 {
1253         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1254         int ret;
1255
1256         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1257         if (ret != -1) {
1258                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1259                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1260                 list_del_init(&req->timeout.list);
1261                 io_cqring_fill_event(req, status);
1262                 io_put_req_deferred(req, 1);
1263         }
1264 }
1265
1266 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1267 {
1268         do {
1269                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1270                                                 struct io_defer_entry, list);
1271
1272                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1273                         break;
1274                 list_del_init(&de->list);
1275                 io_req_task_queue(de->req);
1276                 kfree(de);
1277         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1278 }
1279
1280 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1281 {
1282         u32 seq;
1283
1284         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1285                 return;
1286
1287         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1288
1289         do {
1290                 u32 events_needed, events_got;
1291                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1292                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1293
1294                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1295                         break;
1296
1297                 /*
1298                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1299                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1300                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1301                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1302                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1303                  */
1304                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1305                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1306                 if (events_got < events_needed)
1307                         break;
1308
1309                 list_del_init(&req->timeout.list);
1310                 io_kill_timeout(req, 0);
1311         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1312
1313         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1314 }
1315
1316 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1317 {
1318         io_flush_timeouts(ctx);
1319
1320         /* order cqe stores with ring update */
1321         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1322
1323         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1324                 __io_queue_deferred(ctx);
1325 }
1326
1327 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1328 {
1329         struct io_rings *r = ctx->rings;
1330
1331         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1332 }
1333
1334 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1335 {
1336         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1337 }
1338
1339 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1340 {
1341         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1342         unsigned tail;
1343
1344         /*
1345          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1346          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1347          * fill the cq entry
1348          */
1349         if (__io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1350                 return NULL;
1351
1352         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1353         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1354 }
1355
1356 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1357 {
1358         if (!ctx->cq_ev_fd)
1359                 return false;
1360         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1361                 return false;
1362         if (!ctx->eventfd_async)
1363                 return true;
1364         return io_wq_current_is_worker();
1365 }
1366
1367 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1368 {
1369         /* see waitqueue_active() comment */
1370         smp_mb();
1371
1372         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1373                 wake_up(&ctx->wait);
1374         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1375                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1376         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1377                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1378         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1379                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1380                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1381         }
1382 }
1383
1384 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1385 {
1386         /* see waitqueue_active() comment */
1387         smp_mb();
1388
1389         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1390                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1391                         wake_up(&ctx->wait);
1392         }
1393         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1394                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1395         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1396                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1397                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1398         }
1399 }
1400
1401 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1402 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1403                                        struct task_struct *tsk,
1404                                        struct files_struct *files)
1405 {
1406         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1407         struct io_kiocb *req, *tmp;
1408         struct io_uring_cqe *cqe;
1409         unsigned long flags;
1410         bool all_flushed, posted;
1411         LIST_HEAD(list);
1412
1413         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1414                 return false;
1415
1416         posted = false;
1417         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1418         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1419                 if (!io_match_task(req, tsk, files))
1420                         continue;
1421
1422                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1423                 if (!cqe && !force)
1424                         break;
1425
1426                 list_move(&req->compl.list, &list);
1427                 if (cqe) {
1428                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1429                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1430                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1431                 } else {
1432                         ctx->cached_cq_overflow++;
1433                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1434                                    ctx->cached_cq_overflow);
1435                 }
1436                 posted = true;
1437         }
1438
1439         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1440         if (all_flushed) {
1441                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1442                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1443                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1444         }
1445
1446         if (posted)
1447                 io_commit_cqring(ctx);
1448         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1449         if (posted)
1450                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1451
1452         while (!list_empty(&list)) {
1453                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1454                 list_del(&req->compl.list);
1455                 io_put_req(req);
1456         }
1457
1458         return all_flushed;
1459 }
1460
1461 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1462                                      struct task_struct *tsk,
1463                                      struct files_struct *files)
1464 {
1465         bool ret = true;
1466
1467         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1468                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1469                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1470                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1471                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force, tsk, files);
1472                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1473                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1474         }
1475
1476         return ret;
1477 }
1478
1479 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1480 {
1481         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1482         struct io_uring_cqe *cqe;
1483
1484         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1485
1486         /*
1487          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1488          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1489          * the ring.
1490          */
1491         cqe = io_get_cqring(ctx);
1492         if (likely(cqe)) {
1493                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1494                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1495                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1496         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1497                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1498                 /*
1499                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1500                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1501                  * to drop it on the floor.
1502                  */
1503                 ctx->cached_cq_overflow++;
1504                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1505         } else {
1506                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1507                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1508                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1509                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1510                 }
1511                 io_clean_op(req);
1512                 req->result = res;
1513                 req->compl.cflags = cflags;
1514                 refcount_inc(&req->refs);
1515                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1516         }
1517 }
1518
1519 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1520 {
1521         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1522 }
1523
1524 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1525                                  unsigned int cflags)
1526 {
1527         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1528         unsigned long flags;
1529
1530         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1531         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1532         /*
1533          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1534          * free_list cache.
1535          */
1536         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1537                 struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
1538
1539                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1540                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK))
1541                                 io_disarm_next(req);
1542                         if (req->link) {
1543                                 io_req_task_queue(req->link);
1544                                 req->link = NULL;
1545                         }
1546                 }
1547                 io_dismantle_req(req);
1548                 io_put_task(req->task, 1);
1549                 list_add(&req->compl.list, &cs->locked_free_list);
1550                 cs->locked_free_nr++;
1551         } else {
1552                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1553                         req = NULL;
1554         }
1555         io_commit_cqring(ctx);
1556         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1557
1558         if (req) {
1559                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1560                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1561         }
1562 }
1563
1564 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1565                                   unsigned int cflags)
1566 {
1567         io_clean_op(req);
1568         req->result = res;
1569         req->compl.cflags = cflags;
1570         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1571 }
1572
1573 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1574                                      long res, unsigned cflags)
1575 {
1576         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1577                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1578         else
1579                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1580 }
1581
1582 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1583 {
1584         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1585 }
1586
1587 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1588 {
1589         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1590         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1591         struct io_kiocb *req = NULL;
1592
1593         /*
1594          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1595          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1596          * side cache.
1597          */
1598         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
1599                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1600                 list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1601                 cs->locked_free_nr = 0;
1602                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1603         }
1604
1605         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1606                 req = list_first_entry(&cs->free_list, struct io_kiocb,
1607                                         compl.list);
1608                 list_del(&req->compl.list);
1609                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
1610                 if (state->free_reqs == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1611                         break;
1612         }
1613
1614         return req != NULL;
1615 }
1616
1617 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1618 {
1619         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1620
1621         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1622
1623         if (!state->free_reqs) {
1624                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1625                 int ret;
1626
1627                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1628                         goto got_req;
1629
1630                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1631                                             state->reqs);
1632
1633                 /*
1634                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1635                  * retry single alloc to be on the safe side.
1636                  */
1637                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1638                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1639                         if (!state->reqs[0])
1640                                 return NULL;
1641                         ret = 1;
1642                 }
1643                 state->free_reqs = ret;
1644         }
1645 got_req:
1646         state->free_reqs--;
1647         return state->reqs[state->free_reqs];
1648 }
1649
1650 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1651                           bool fixed)
1652 {
1653         if (!fixed)
1654                 fput(file);
1655 }
1656
1657 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1658 {
1659         io_clean_op(req);
1660
1661         if (req->async_data)
1662                 kfree(req->async_data);
1663         if (req->file)
1664                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1665         if (req->fixed_rsrc_refs)
1666                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1667         if (req->work.creds) {
1668                 put_cred(req->work.creds);
1669                 req->work.creds = NULL;
1670         }
1671
1672         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1673                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1674                 unsigned long flags;
1675
1676                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1677                 list_del(&req->inflight_entry);
1678                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1679                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
1680         }
1681 }
1682
1683 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1684 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1685 {
1686         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1687
1688         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1689         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1690                 wake_up(&tctx->wait);
1691         put_task_struct_many(task, nr);
1692 }
1693
1694 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1695 {
1696         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1697
1698         io_dismantle_req(req);
1699         io_put_task(req->task, 1);
1700
1701         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1702         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1703 }
1704
1705 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1706 {
1707         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1708
1709         req->link = nxt->link;
1710         nxt->link = NULL;
1711 }
1712
1713 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1714         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1715 {
1716         struct io_kiocb *link = req->link;
1717         bool cancelled = false;
1718
1719         /*
1720          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1721          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1722          */
1723         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1724                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1725                 int ret;
1726
1727                 io_remove_next_linked(req);
1728                 link->timeout.head = NULL;
1729                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1730                 if (ret != -1) {
1731                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1732                         io_put_req_deferred(link, 1);
1733                         cancelled = true;
1734                 }
1735         }
1736         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1737         return cancelled;
1738 }
1739
1740 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1741         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1742 {
1743         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1744
1745         req->link = NULL;
1746         while (link) {
1747                 nxt = link->link;
1748                 link->link = NULL;
1749
1750                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1751                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1752                 io_put_req_deferred(link, 2);
1753                 link = nxt;
1754         }
1755 }
1756
1757 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1758         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1759 {
1760         bool posted = false;
1761
1762         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1763                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1764         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
1765                 posted |= (req->link != NULL);
1766                 io_fail_links(req);
1767         }
1768         return posted;
1769 }
1770
1771 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1772 {
1773         struct io_kiocb *nxt;
1774
1775         /*
1776          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1777          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1778          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1779          * of the chain.
1780          */
1781         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK)) {
1782                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1783                 unsigned long flags;
1784                 bool posted;
1785
1786                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1787                 posted = io_disarm_next(req);
1788                 if (posted)
1789                         io_commit_cqring(req->ctx);
1790                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1791                 if (posted)
1792                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1793         }
1794         nxt = req->link;
1795         req->link = NULL;
1796         return nxt;
1797 }
1798
1799 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1800 {
1801         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1802                 return NULL;
1803         return __io_req_find_next(req);
1804 }
1805
1806 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1807 {
1808         if (!ctx)
1809                 return;
1810         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1811                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1812                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1813                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1814         }
1815         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1816 }
1817
1818 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1819 {
1820         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1821         struct io_wq_work_list list;
1822         struct io_wq_work_node *node;
1823
1824         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1825                 return false;
1826
1827         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1828         list = tctx->task_list;
1829         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1830         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1831
1832         node = list.first;
1833         while (node) {
1834                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1835                 struct io_kiocb *req;
1836
1837                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1838                 if (req->ctx != ctx) {
1839                         ctx_flush_and_put(ctx);
1840                         ctx = req->ctx;
1841                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1842                 }
1843
1844                 req->task_work.func(&req->task_work);
1845                 node = next;
1846         }
1847
1848         ctx_flush_and_put(ctx);
1849         return list.first != NULL;
1850 }
1851
1852 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1853 {
1854         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1855
1856         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1857
1858         while (__tctx_task_work(tctx))
1859                 cond_resched();
1860 }
1861
1862 static int io_task_work_add(struct task_struct *tsk, struct io_kiocb *req,
1863                             enum task_work_notify_mode notify)
1864 {
1865         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1866         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1867         unsigned long flags;
1868         int ret;
1869
1870         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1871
1872         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1873         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1874         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1875
1876         /* task_work already pending, we're done */
1877         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1878             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1879                 return 0;
1880
1881         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify))
1882                 return 0;
1883
1884         /*
1885          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1886          * in the list, it got run and we're fine.
1887          */
1888         ret = 0;
1889         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1890         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1891                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1892                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1893                         ret = 1;
1894                         break;
1895                 }
1896         }
1897         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1898         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1899         return ret;
1900 }
1901
1902 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1903 {
1904         struct task_struct *tsk = req->task;
1905         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1906         enum task_work_notify_mode notify;
1907         int ret;
1908
1909         if (tsk->flags & PF_EXITING)
1910                 return -ESRCH;
1911
1912         /*
1913          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1914          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1915          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1916          * will do the job.
1917          */
1918         notify = TWA_NONE;
1919         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
1920                 notify = TWA_SIGNAL;
1921
1922         ret = io_task_work_add(tsk, req, notify);
1923         if (!ret)
1924                 wake_up_process(tsk);
1925
1926         return ret;
1927 }
1928
1929 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1930 {
1931         struct callback_head *work, *next;
1932         bool executed = false;
1933
1934         do {
1935                 work = xchg(work_head, NULL);
1936                 if (!work)
1937                         break;
1938
1939                 do {
1940                         next = work->next;
1941                         work->func(work);
1942                         work = next;
1943                         cond_resched();
1944                 } while (work);
1945                 executed = true;
1946         } while (1);
1947
1948         return executed;
1949 }
1950
1951 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
1952                                   struct callback_head *task_work)
1953 {
1954         struct callback_head *head;
1955
1956         do {
1957                 head = READ_ONCE(*work_head);
1958                 task_work->next = head;
1959         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
1960 }
1961
1962 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
1963                                           task_work_func_t cb)
1964 {
1965         init_task_work(&req->task_work, cb);
1966         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
1967 }
1968
1969 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1970 {
1971         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1972
1973         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1974         io_cqring_fill_event(req, error);
1975         io_commit_cqring(ctx);
1976         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1977
1978         io_cqring_ev_posted(ctx);
1979         req_set_fail_links(req);
1980         io_double_put_req(req);
1981 }
1982
1983 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1984 {
1985         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1986         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1987
1988         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1989         __io_req_task_cancel(req, req->result);
1990         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1991         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1992 }
1993
1994 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
1995 {
1996         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1997
1998         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
1999         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2000         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2001                 __io_queue_sqe(req);
2002         else
2003                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2004         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2005 }
2006
2007 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2008 {
2009         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2010
2011         __io_req_task_submit(req);
2012 }
2013
2014 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2015 {
2016         int ret;
2017
2018         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2019         ret = io_req_task_work_add(req);
2020         if (unlikely(ret)) {
2021                 req->result = -ECANCELED;
2022                 percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2023                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2024         }
2025 }
2026
2027 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2028 {
2029         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2030         req->result = ret;
2031         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2032
2033         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2034                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2035 }
2036
2037 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2038 {
2039         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2040
2041         if (nxt)
2042                 io_req_task_queue(nxt);
2043 }
2044
2045 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2046 {
2047         io_queue_next(req);
2048         __io_free_req(req);
2049 }
2050
2051 struct req_batch {
2052         struct task_struct      *task;
2053         int                     task_refs;
2054         int                     ctx_refs;
2055 };
2056
2057 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2058 {
2059         rb->task_refs = 0;
2060         rb->ctx_refs = 0;
2061         rb->task = NULL;
2062 }
2063
2064 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2065                                      struct req_batch *rb)
2066 {
2067         if (rb->task)
2068                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2069         if (rb->ctx_refs)
2070                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2071 }
2072
2073 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2074                               struct io_submit_state *state)
2075 {
2076         io_queue_next(req);
2077
2078         if (req->task != rb->task) {
2079                 if (rb->task)
2080                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2081                 rb->task = req->task;
2082                 rb->task_refs = 0;
2083         }
2084         rb->task_refs++;
2085         rb->ctx_refs++;
2086
2087         io_dismantle_req(req);
2088         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2089                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2090         else
2091                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2092 }
2093
2094 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2095                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2096 {
2097         int i, nr = cs->nr;
2098         struct io_kiocb *req;
2099         struct req_batch rb;
2100
2101         io_init_req_batch(&rb);
2102         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2103         for (i = 0; i < nr; i++) {
2104                 req = cs->reqs[i];
2105                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
2106         }
2107         io_commit_cqring(ctx);
2108         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2109
2110         io_cqring_ev_posted(ctx);
2111         for (i = 0; i < nr; i++) {
2112                 req = cs->reqs[i];
2113
2114                 /* submission and completion refs */
2115                 if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2116                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2117         }
2118
2119         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2120         cs->nr = 0;
2121 }
2122
2123 /*
2124  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2125  * was the last reference to this request.
2126  */
2127 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2128 {
2129         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2130
2131         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2132                 nxt = io_req_find_next(req);
2133                 __io_free_req(req);
2134         }
2135         return nxt;
2136 }
2137
2138 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2139 {
2140         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2141                 io_free_req(req);
2142 }
2143
2144 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2145 {
2146         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2147
2148         io_free_req(req);
2149 }
2150
2151 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2152 {
2153         int ret;
2154
2155         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2156         ret = io_req_task_work_add(req);
2157         if (unlikely(ret))
2158                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2159 }
2160
2161 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2162 {
2163         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2164                 io_free_req_deferred(req);
2165 }
2166
2167 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2168 {
2169         /* drop both submit and complete references */
2170         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2171                 io_free_req(req);
2172 }
2173
2174 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2175 {
2176         /* See comment at the top of this file */
2177         smp_rmb();
2178         return __io_cqring_events(ctx);
2179 }
2180
2181 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2182 {
2183         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2184
2185         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2186         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2187 }
2188
2189 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2190 {
2191         unsigned int cflags;
2192
2193         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2194         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2195         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2196         kfree(kbuf);
2197         return cflags;
2198 }
2199
2200 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2201 {
2202         struct io_buffer *kbuf;
2203
2204         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2205         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2206 }
2207
2208 static inline bool io_run_task_work(void)
2209 {
2210         /*
2211          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2212          * not add work to such a task.
2213          */
2214         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2215                 return false;
2216         if (current->task_works) {
2217                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2218                 task_work_run();
2219                 return true;
2220         }
2221
2222         return false;
2223 }
2224
2225 /*
2226  * Find and free completed poll iocbs
2227  */
2228 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2229                                struct list_head *done)
2230 {
2231         struct req_batch rb;
2232         struct io_kiocb *req;
2233
2234         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2235         smp_rmb();
2236
2237         io_init_req_batch(&rb);
2238         while (!list_empty(done)) {
2239                 int cflags = 0;
2240
2241                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2242                 list_del(&req->inflight_entry);
2243
2244                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2245                         req->iopoll_completed = 0;
2246                         if (io_rw_reissue(req))
2247                                 continue;
2248                 }
2249
2250                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2251                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2252
2253                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2254                 (*nr_events)++;
2255
2256                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2257                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2258         }
2259
2260         io_commit_cqring(ctx);
2261         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2262         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2263 }
2264
2265 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2266                         long min)
2267 {
2268         struct io_kiocb *req, *tmp;
2269         LIST_HEAD(done);
2270         bool spin;
2271         int ret;
2272
2273         /*
2274          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2275          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2276          */
2277         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2278
2279         ret = 0;
2280         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2281                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2282
2283                 /*
2284                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2285                  * If we find a request that requires polling, break out
2286                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2287                  */
2288                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2289                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2290                         continue;
2291                 }
2292                 if (!list_empty(&done))
2293                         break;
2294
2295                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2296                 if (ret < 0)
2297                         break;
2298
2299                 /* iopoll may have completed current req */
2300                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2301                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2302
2303                 if (ret && spin)
2304                         spin = false;
2305                 ret = 0;
2306         }
2307
2308         if (!list_empty(&done))
2309                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2310
2311         return ret;
2312 }
2313
2314 /*
2315  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2316  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2317  * as a non-spinning completion check.
2318  */
2319 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2320                                 long min)
2321 {
2322         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2323                 int ret;
2324
2325                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2326                 if (ret < 0)
2327                         return ret;
2328                 if (*nr_events >= min)
2329                         return 0;
2330         }
2331
2332         return 1;
2333 }
2334
2335 /*
2336  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2337  * find and complete them.
2338  */
2339 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2340 {
2341         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2342                 return;
2343
2344         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2345         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2346                 unsigned int nr_events = 0;
2347
2348                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2349
2350                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2351                 if (nr_events == 0)
2352                         break;
2353                 /*
2354                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2355                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2356                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2357                  */
2358                 if (need_resched()) {
2359                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2360                         cond_resched();
2361                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2362                 }
2363         }
2364         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2365 }
2366
2367 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2368 {
2369         unsigned int nr_events = 0;
2370         int iters = 0, ret = 0;
2371
2372         /*
2373          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2374          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2375          * that got punted to a workqueue.
2376          */
2377         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2378         do {
2379                 /*
2380                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2381                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2382                  * already triggered a CQE (eg in error).
2383                  */
2384                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2385                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2386                 if (io_cqring_events(ctx))
2387                         break;
2388
2389                 /*
2390                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2391                  * application entering polling for a command before it gets
2392                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2393                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2394                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2395                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2396                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2397                  * very same mutex.
2398                  */
2399                 if (!(++iters & 7)) {
2400                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2401                         io_run_task_work();
2402                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2403                 }
2404
2405                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2406                 if (ret <= 0)
2407                         break;
2408                 ret = 0;
2409         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2410
2411         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2412         return ret;
2413 }
2414
2415 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2416 {
2417         /*
2418          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2419          * thread.
2420          */
2421         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2422                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2423
2424                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2425         }
2426         file_end_write(req->file);
2427 }
2428
2429 #ifdef CONFIG_BLOCK
2430 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2431 {
2432         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2433         int rw, ret;
2434         struct iov_iter iter;
2435
2436         /* already prepared */
2437         if (req->async_data)
2438                 return true;
2439
2440         switch (req->opcode) {
2441         case IORING_OP_READV:
2442         case IORING_OP_READ_FIXED:
2443         case IORING_OP_READ:
2444                 rw = READ;
2445                 break;
2446         case IORING_OP_WRITEV:
2447         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2448         case IORING_OP_WRITE:
2449                 rw = WRITE;
2450                 break;
2451         default:
2452                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2453                                 req->opcode);
2454                 return false;
2455         }
2456
2457         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2458         if (ret < 0)
2459                 return false;
2460         return !io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2461 }
2462
2463 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2464 {
2465         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2466         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2467
2468         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2469                 return false;
2470         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2471             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2472                 return false;
2473         /*
2474          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2475          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2476          * -EAGAIN.
2477          */
2478         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2479                 return false;
2480         return true;
2481 }
2482 #else
2483 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2484 {
2485         return false;
2486 }
2487 #endif
2488
2489 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req)
2490 {
2491 #ifdef CONFIG_BLOCK
2492         if (!io_rw_should_reissue(req))
2493                 return false;
2494
2495         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2496
2497         if (io_resubmit_prep(req)) {
2498                 refcount_inc(&req->refs);
2499                 io_queue_async_work(req);
2500                 return true;
2501         }
2502         req_set_fail_links(req);
2503 #endif
2504         return false;
2505 }
2506
2507 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2508                              unsigned int issue_flags)
2509 {
2510         int cflags = 0;
2511
2512         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2513                 kiocb_end_write(req);
2514         if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) && io_rw_should_reissue(req)) {
2515                 req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2516                 return;
2517         }
2518         if (res != req->result)
2519                 req_set_fail_links(req);
2520         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2521                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2522         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2523 }
2524
2525 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2526 {
2527         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2528
2529         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2530 }
2531
2532 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2533 {
2534         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2535
2536 #ifdef CONFIG_BLOCK
2537         /* Rewind iter, if we have one. iopoll path resubmits as usual */
2538         if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2539                 struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2540
2541                 if (rw)
2542                         iov_iter_revert(&rw->iter,
2543                                         req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2544                 else if (!io_resubmit_prep(req))
2545                         res = -EIO;
2546         }
2547 #endif
2548
2549         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2550                 kiocb_end_write(req);
2551
2552         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2553                 req_set_fail_links(req);
2554
2555         WRITE_ONCE(req->result, res);
2556         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2557         smp_wmb();
2558         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2559 }
2560
2561 /*
2562  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2563  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2564  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2565  * accessing the kiocb cookie.
2566  */
2567 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2568 {
2569         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2570
2571         /*
2572          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2573          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2574          * different devices.
2575          */
2576         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2577                 ctx->poll_multi_file = false;
2578         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2579                 struct io_kiocb *list_req;
2580
2581                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2582                                                 inflight_entry);
2583                 if (list_req->file != req->file)
2584                         ctx->poll_multi_file = true;
2585         }
2586
2587         /*
2588          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2589          * it to the front so we find it first.
2590          */
2591         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2592                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2593         else
2594                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2595
2596         /*
2597          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2598          * task context or in io worker task context. If current task context is
2599          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2600          */
2601         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2602             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2603                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2604 }
2605
2606 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2607 {
2608         if (state->file_refs) {
2609                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2610                 state->file_refs = 0;
2611         }
2612 }
2613
2614 /*
2615  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2616  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2617  * has more than one submission.
2618  */
2619 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2620 {
2621         if (!state)
2622                 return fget(fd);
2623
2624         if (state->file_refs) {
2625                 if (state->fd == fd) {
2626                         state->file_refs--;
2627                         return state->file;
2628                 }
2629                 io_state_file_put(state);
2630         }
2631         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2632         if (unlikely(!state->file))
2633                 return NULL;
2634
2635         state->fd = fd;
2636         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2637         return state->file;
2638 }
2639
2640 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2641 {
2642         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2643 }
2644
2645 /*
2646  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2647  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2648  * inline.
2649  */
2650 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2651 {
2652         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2653
2654         if (S_ISBLK(mode)) {
2655                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2656                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2657                         return true;
2658                 return false;
2659         }
2660         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2661                 return true;
2662         if (S_ISREG(mode)) {
2663                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2664                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2665                     file->f_op != &io_uring_fops)
2666                         return true;
2667                 return false;
2668         }
2669
2670         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2671         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2672                 return true;
2673
2674         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2675                 return false;
2676
2677         if (rw == READ)
2678                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2679
2680         return file->f_op->write_iter != NULL;
2681 }
2682
2683 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2684 {
2685         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2686         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2687         struct file *file = req->file;
2688         unsigned ioprio;
2689         int ret;
2690
2691         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2692                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2693
2694         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2695         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2696                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2697                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2698         }
2699         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2700         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2701         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2702         if (unlikely(ret))
2703                 return ret;
2704
2705         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2706         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2707                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2708
2709         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2710         if (ioprio) {
2711                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2712                 if (ret)
2713                         return ret;
2714
2715                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2716         } else
2717                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2718
2719         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2720                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2721                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2722                         return -EOPNOTSUPP;
2723
2724                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2725                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2726                 req->iopoll_completed = 0;
2727         } else {
2728                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2729                         return -EINVAL;
2730                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2731         }
2732
2733         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2734         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2735         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2736         return 0;
2737 }
2738
2739 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2740 {
2741         switch (ret) {
2742         case -EIOCBQUEUED:
2743                 break;
2744         case -ERESTARTSYS:
2745         case -ERESTARTNOINTR:
2746         case -ERESTARTNOHAND:
2747         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2748                 /*
2749                  * We can't just restart the syscall, since previously
2750                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2751                  * IO with EINTR.
2752                  */
2753                 ret = -EINTR;
2754                 fallthrough;
2755         default:
2756                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2757         }
2758 }
2759
2760 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2761                        unsigned int issue_flags)
2762 {
2763         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2764         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2765
2766         /* add previously done IO, if any */
2767         if (io && io->bytes_done > 0) {
2768                 if (ret < 0)
2769                         ret = io->bytes_done;
2770                 else
2771                         ret += io->bytes_done;
2772         }
2773
2774         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2775                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2776         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2777                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2778         else
2779                 io_rw_done(kiocb, ret);
2780 }
2781
2782 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2783 {
2784         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2785         size_t len = req->rw.len;
2786         struct io_mapped_ubuf *imu;
2787         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2788         size_t offset;
2789         u64 buf_addr;
2790
2791         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2792                 return -EFAULT;
2793         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2794         imu = &ctx->user_bufs[index];
2795         buf_addr = req->rw.addr;
2796
2797         /* overflow */
2798         if (buf_addr + len < buf_addr)
2799                 return -EFAULT;
2800         /* not inside the mapped region */
2801         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2802                 return -EFAULT;
2803
2804         /*
2805          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2806          * and advance us to the beginning.
2807          */
2808         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2809         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2810
2811         if (offset) {
2812                 /*
2813                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2814                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2815                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2816                  * we know that:
2817                  *
2818                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2819                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2820                  *    first and last bvec
2821                  *
2822                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2823                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2824                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2825                  * since we can just skip the first segment, which may not
2826                  * be PAGE_SIZE aligned.
2827                  */
2828                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2829
2830                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2831                         iov_iter_advance(iter, offset);
2832                 } else {
2833                         unsigned long seg_skip;
2834
2835                         /* skip first vec */
2836                         offset -= bvec->bv_len;
2837                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2838
2839                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2840                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2841                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2842                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2843                 }
2844         }
2845
2846         return 0;
2847 }
2848
2849 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2850 {
2851         if (needs_lock)
2852                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2853 }
2854
2855 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2856 {
2857         /*
2858          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2859          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2860          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2861          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2862          */
2863         if (needs_lock)
2864                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2865 }
2866
2867 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2868                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2869                                           bool needs_lock)
2870 {
2871         struct io_buffer *head;
2872
2873         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2874                 return kbuf;
2875
2876         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2877
2878         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2879
2880         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2881         if (head) {
2882                 if (!list_empty(&head->list)) {
2883                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2884                                                         list);
2885                         list_del(&kbuf->list);
2886                 } else {
2887                         kbuf = head;
2888                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2889                 }
2890                 if (*len > kbuf->len)
2891                         *len = kbuf->len;
2892         } else {
2893                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2894         }
2895
2896         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2897
2898         return kbuf;
2899 }
2900
2901 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2902                                         bool needs_lock)
2903 {
2904         struct io_buffer *kbuf;
2905         u16 bgid;
2906
2907         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2908         bgid = req->buf_index;
2909         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2910         if (IS_ERR(kbuf))
2911                 return kbuf;
2912         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2913         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2914         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2915 }
2916
2917 #ifdef CONFIG_COMPAT
2918 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2919                                 bool needs_lock)
2920 {
2921         struct compat_iovec __user *uiov;
2922         compat_ssize_t clen;
2923         void __user *buf;
2924         ssize_t len;
2925
2926         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2927         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2928                 return -EFAULT;
2929         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2930                 return -EFAULT;
2931         if (clen < 0)
2932                 return -EINVAL;
2933
2934         len = clen;
2935         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2936         if (IS_ERR(buf))
2937                 return PTR_ERR(buf);
2938         iov[0].iov_base = buf;
2939         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2940         return 0;
2941 }
2942 #endif
2943
2944 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2945                                       bool needs_lock)
2946 {
2947         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2948         void __user *buf;
2949         ssize_t len;
2950
2951         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2952                 return -EFAULT;
2953
2954         len = iov[0].iov_len;
2955         if (len < 0)
2956                 return -EINVAL;
2957         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2958         if (IS_ERR(buf))
2959                 return PTR_ERR(buf);
2960         iov[0].iov_base = buf;
2961         iov[0].iov_len = len;
2962         return 0;
2963 }
2964
2965 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2966                                     bool needs_lock)
2967 {
2968         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2969                 struct io_buffer *kbuf;
2970
2971                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2972                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2973                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2974                 return 0;
2975         }
2976         if (req->rw.len != 1)
2977                 return -EINVAL;
2978
2979 #ifdef CONFIG_COMPAT
2980         if (req->ctx->compat)
2981                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2982 #endif
2983
2984         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2985 }
2986
2987 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
2988                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
2989 {
2990         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2991         size_t sqe_len = req->rw.len;
2992         u8 opcode = req->opcode;
2993         ssize_t ret;
2994
2995         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2996                 *iovec = NULL;
2997                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2998         }
2999
3000         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3001         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3002                 return -EINVAL;
3003
3004         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3005                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3006                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3007                         if (IS_ERR(buf))
3008                                 return PTR_ERR(buf);
3009                         req->rw.len = sqe_len;
3010                 }
3011
3012                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3013                 *iovec = NULL;
3014                 return ret;
3015         }
3016
3017         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3018                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3019                 if (!ret)
3020                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3021                 *iovec = NULL;
3022                 return ret;
3023         }
3024
3025         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3026                               req->ctx->compat);
3027 }
3028
3029 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3030 {
3031         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3032 }
3033
3034 /*
3035  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3036  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3037  */
3038 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3039 {
3040         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3041         struct file *file = req->file;
3042         ssize_t ret = 0;
3043
3044         /*
3045          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3046          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3047          * the kiocb to be handled from an async context.
3048          */
3049         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3050                 return -EOPNOTSUPP;
3051         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3052                 return -EAGAIN;
3053
3054         while (iov_iter_count(iter)) {
3055                 struct iovec iovec;
3056                 ssize_t nr;
3057
3058                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3059                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3060                 } else {
3061                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3062                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3063                 }
3064
3065                 if (rw == READ) {
3066                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3067                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3068                 } else {
3069                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3070                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3071                 }
3072
3073                 if (nr < 0) {
3074                         if (!ret)
3075                                 ret = nr;
3076                         break;
3077                 }
3078                 ret += nr;
3079                 if (nr != iovec.iov_len)
3080                         break;
3081                 req->rw.len -= nr;
3082                 req->rw.addr += nr;
3083                 iov_iter_advance(iter, nr);
3084         }
3085
3086         return ret;
3087 }
3088
3089 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3090                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3091 {
3092         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3093
3094         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3095         rw->free_iovec = iovec;
3096         rw->bytes_done = 0;
3097         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3098         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3099                 return;
3100         if (!iovec) {
3101                 unsigned iov_off = 0;
3102
3103                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3104                 if (iter->iov != fast_iov) {
3105                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3106                         rw->iter.iov += iov_off;
3107                 }
3108                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3109                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3110                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3111         } else {
3112                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3113         }
3114 }
3115
3116 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3117 {
3118         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3119         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3120         return req->async_data == NULL;
3121 }
3122
3123 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3124 {
3125         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3126                 return 0;
3127
3128         return  __io_alloc_async_data(req);
3129 }
3130
3131 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3132                              const struct iovec *fast_iov,
3133                              struct iov_iter *iter, bool force)
3134 {
3135         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3136                 return 0;
3137         if (!req->async_data) {
3138                 if (__io_alloc_async_data(req)) {
3139                         kfree(iovec);
3140                         return -ENOMEM;
3141                 }
3142
3143                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3144         }
3145         return 0;
3146 }
3147
3148 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3149 {
3150         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3151         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3152         int ret;
3153
3154         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3155         if (unlikely(ret < 0))
3156                 return ret;
3157
3158         iorw->bytes_done = 0;
3159         iorw->free_iovec = iov;
3160         if (iov)
3161                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3162         return 0;
3163 }
3164
3165 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3166 {
3167         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3168                 return -EBADF;
3169         return io_prep_rw(req, sqe);
3170 }
3171
3172 /*
3173  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3174  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3175  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3176  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3177  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3178  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3179  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3180  * slow path.
3181  */
3182 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3183                              int sync, void *arg)
3184 {
3185         struct wait_page_queue *wpq;
3186         struct io_kiocb *req = wait->private;
3187         struct wait_page_key *key = arg;
3188
3189         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3190
3191         if (!wake_page_match(wpq, key))
3192                 return 0;
3193
3194         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3195         list_del_init(&wait->entry);
3196
3197         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3198         refcount_inc(&req->refs);
3199         io_req_task_queue(req);
3200         return 1;
3201 }
3202
3203 /*
3204  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3205  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3206  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3207  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3208  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3209  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3210  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3211  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3212  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3213  * async worker threads for a blocking retry.
3214  */
3215 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3216 {
3217         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3218         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3219         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3220
3221         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3222         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3223                 return false;
3224
3225         /* Only for buffered IO */
3226         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3227                 return false;
3228
3229         /*
3230          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3231          * support callback based unlocks
3232          */
3233         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3234                 return false;
3235
3236         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3237         wait->wait.private = req;
3238         wait->wait.flags = 0;
3239         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3240         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3241         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3242         kiocb->ki_waitq = wait;
3243         return true;
3244 }
3245
3246 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3247 {
3248         if (req->file->f_op->read_iter)
3249                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3250         else if (req->file->f_op->read)
3251                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3252         else
3253                 return -EINVAL;
3254 }
3255
3256 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3257 {
3258         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3259         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3260         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3261         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3262         ssize_t io_size, ret, ret2;
3263         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3264
3265         if (rw) {
3266                 iter = &rw->iter;
3267                 iovec = NULL;
3268         } else {
3269                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3270                 if (ret < 0)
3271                         return ret;
3272         }
3273         io_size = iov_iter_count(iter);
3274         req->result = io_size;
3275
3276         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3277         if (!force_nonblock)
3278                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3279         else
3280                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3281
3282         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3283         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ)) {
3284                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3285                 return ret ?: -EAGAIN;
3286         }
3287
3288         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3289         if (unlikely(ret)) {
3290                 kfree(iovec);
3291                 return ret;
3292         }
3293
3294         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3295
3296         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3297                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3298                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3299                         goto done;
3300                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3301                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3302                         goto done;
3303                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3304                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3305                 ret = 0;
3306         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3307                 goto out_free;
3308         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3309                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3310                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3311                 goto done;
3312         }
3313
3314         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3315         if (ret2)
3316                 return ret2;
3317
3318         iovec = NULL;
3319         rw = req->async_data;
3320         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3321         iter = &rw->iter;
3322
3323         do {
3324                 io_size -= ret;
3325                 rw->bytes_done += ret;
3326                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3327                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3328                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3329                         return -EAGAIN;
3330                 }
3331
3332                 /*
3333                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3334                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3335                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3336                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3337                  */
3338                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3339                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3340                         return 0;
3341                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3342                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3343         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3344 done:
3345         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3346 out_free:
3347         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3348         if (iovec)
3349                 kfree(iovec);
3350         return 0;
3351 }
3352
3353 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3354 {
3355         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3356                 return -EBADF;
3357         return io_prep_rw(req, sqe);
3358 }
3359
3360 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3361 {
3362         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3363         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3364         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3365         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3366         ssize_t ret, ret2, io_size;
3367         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3368
3369         if (rw) {
3370                 iter = &rw->iter;
3371                 iovec = NULL;
3372         } else {
3373                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3374                 if (ret < 0)
3375                         return ret;
3376         }
3377         io_size = iov_iter_count(iter);
3378         req->result = io_size;
3379
3380         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3381         if (!force_nonblock)
3382                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3383         else
3384                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3385
3386         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3387         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3388                 goto copy_iov;
3389
3390         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3391         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3392             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3393                 goto copy_iov;
3394
3395         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3396         if (unlikely(ret))
3397                 goto out_free;
3398
3399         /*
3400          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3401          * which will be released by another thread in
3402          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3403          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3404          * we return to userspace.
3405          */
3406         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3407                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3408                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3409                                         SB_FREEZE_WRITE);
3410         }
3411         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3412
3413         if (req->file->f_op->write_iter)
3414                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3415         else if (req->file->f_op->write)
3416                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3417         else
3418                 ret2 = -EINVAL;
3419
3420         if (req->flags & REQ_F_REISSUE)
3421                 ret2 = -EAGAIN;
3422
3423         /*
3424          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3425          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3426          */
3427         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3428                 ret2 = -EAGAIN;
3429         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3430         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3431                 goto done;
3432         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3433                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3434                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3435                         goto copy_iov;
3436 done:
3437                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3438         } else {
3439 copy_iov:
3440                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3441                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3442                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3443                 return ret ?: -EAGAIN;
3444         }
3445 out_free:
3446         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3447         if (iovec)
3448                 kfree(iovec);
3449         return ret;
3450 }
3451
3452 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3453                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3454 {
3455         struct io_rename *ren = &req->rename;
3456         const char __user *oldf, *newf;
3457
3458         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3459                 return -EBADF;
3460
3461         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3462         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3463         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3464         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3465         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3466
3467         ren->oldpath = getname(oldf);
3468         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3469                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3470
3471         ren->newpath = getname(newf);
3472         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3473                 putname(ren->oldpath);
3474                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3475         }
3476
3477         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3478         return 0;
3479 }
3480
3481 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3482 {
3483         struct io_rename *ren = &req->rename;
3484         int ret;
3485
3486         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3487                 return -EAGAIN;
3488
3489         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3490                                 ren->newpath, ren->flags);
3491
3492         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3493         if (ret < 0)
3494                 req_set_fail_links(req);
3495         io_req_complete(req, ret);
3496         return 0;
3497 }
3498
3499 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3500                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3501 {
3502         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3503         const char __user *fname;
3504
3505         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3506                 return -EBADF;
3507
3508         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3509
3510         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3511         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3512                 return -EINVAL;
3513
3514         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3515         un->filename = getname(fname);
3516         if (IS_ERR(un->filename))
3517                 return PTR_ERR(un->filename);
3518
3519         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3520         return 0;
3521 }
3522
3523 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3524 {
3525         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3526         int ret;
3527
3528         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3529                 return -EAGAIN;
3530
3531         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3532                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3533         else
3534                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3535
3536         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3537         if (ret < 0)
3538                 req_set_fail_links(req);
3539         io_req_complete(req, ret);
3540         return 0;
3541 }
3542
3543 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3544                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3545 {
3546 #if defined(CONFIG_NET)
3547         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3548                 return -EINVAL;
3549         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3550             sqe->buf_index)
3551                 return -EINVAL;
3552
3553         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3554         return 0;
3555 #else
3556         return -EOPNOTSUPP;
3557 #endif
3558 }
3559
3560 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3561 {
3562 #if defined(CONFIG_NET)
3563         struct socket *sock;
3564         int ret;
3565
3566         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3567                 return -EAGAIN;
3568
3569         sock = sock_from_file(req->file);
3570         if (unlikely(!sock))
3571                 return -ENOTSOCK;
3572
3573         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3574         if (ret < 0)
3575                 req_set_fail_links(req);
3576         io_req_complete(req, ret);
3577         return 0;
3578 #else
3579         return -EOPNOTSUPP;
3580 #endif
3581 }
3582
3583 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3584                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3585 {
3586         struct io_splice* sp = &req->splice;
3587         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3588
3589         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3590                 return -EINVAL;
3591
3592         sp->file_in = NULL;
3593         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3594         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3595
3596         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3597                 return -EINVAL;
3598
3599         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3600                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3601         if (!sp->file_in)
3602                 return -EBADF;
3603         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3604
3605         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3606                 /*
3607                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3608                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3609                  */
3610                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3611         }
3612
3613         return 0;
3614 }
3615
3616 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3617                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3618 {
3619         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3620                 return -EINVAL;
3621         return __io_splice_prep(req, sqe);
3622 }
3623
3624 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3625 {
3626         struct io_splice *sp = &req->splice;
3627         struct file *in = sp->file_in;
3628         struct file *out = sp->file_out;
3629         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3630         long ret = 0;
3631
3632         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3633                 return -EAGAIN;
3634         if (sp->len)
3635                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3636
3637         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3638         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3639
3640         if (ret != sp->len)
3641                 req_set_fail_links(req);
3642         io_req_complete(req, ret);
3643         return 0;
3644 }
3645
3646 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3647 {
3648         struct io_splice* sp = &req->splice;
3649
3650         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3651         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3652         return __io_splice_prep(req, sqe);
3653 }
3654
3655 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3656 {
3657         struct io_splice *sp = &req->splice;
3658         struct file *in = sp->file_in;
3659         struct file *out = sp->file_out;
3660         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3661         loff_t *poff_in, *poff_out;
3662         long ret = 0;
3663
3664         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3665                 return -EAGAIN;
3666
3667         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3668         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3669
3670         if (sp->len)
3671                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3672
3673         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3674         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3675
3676         if (ret != sp->len)
3677                 req_set_fail_links(req);
3678         io_req_complete(req, ret);
3679         return 0;
3680 }
3681
3682 /*
3683  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3684  */
3685 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3686 {
3687         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3688
3689         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3690                 return -EINVAL;
3691
3692         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3693         return 0;
3694 }
3695
3696 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3697 {
3698         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3699
3700         if (!req->file)
3701                 return -EBADF;
3702
3703         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3704                 return -EINVAL;
3705         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3706                 return -EINVAL;
3707
3708         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3709         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3710                 return -EINVAL;
3711
3712         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3713         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3714         return 0;
3715 }
3716
3717 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3718 {
3719         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3720         int ret;
3721
3722         /* fsync always requires a blocking context */
3723         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3724                 return -EAGAIN;
3725
3726         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3727                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3728                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3729         if (ret < 0)
3730                 req_set_fail_links(req);
3731         io_req_complete(req, ret);
3732         return 0;
3733 }
3734
3735 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3736                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3737 {
3738         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3739                 return -EINVAL;
3740         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3741                 return -EINVAL;
3742
3743         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3744         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3745         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3746         return 0;
3747 }
3748
3749 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3750 {
3751         int ret;
3752
3753         /* fallocate always requiring blocking context */
3754         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3755                 return -EAGAIN;
3756         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3757                                 req->sync.len);
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_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3765 {
3766         const char __user *fname;
3767         int ret;
3768
3769         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3770                 return -EINVAL;
3771         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3772                 return -EBADF;
3773
3774         /* open.how should be already initialised */
3775         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3776                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3777
3778         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3779         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3780         req->open.filename = getname(fname);
3781         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3782                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3783                 req->open.filename = NULL;
3784                 return ret;
3785         }
3786         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3787         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3788         return 0;
3789 }
3790
3791 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3792 {
3793         u64 flags, mode;
3794
3795         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3796                 return -EINVAL;
3797         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3798         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3799         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3800         return __io_openat_prep(req, sqe);
3801 }
3802
3803 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3804 {
3805         struct open_how __user *how;
3806         size_t len;
3807         int ret;
3808
3809         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3810                 return -EINVAL;
3811         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3812         len = READ_ONCE(sqe->len);
3813         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3814                 return -EINVAL;
3815
3816         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3817                                         len);
3818         if (ret)
3819                 return ret;
3820
3821         return __io_openat_prep(req, sqe);
3822 }
3823
3824 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3825 {
3826         struct open_flags op;
3827         struct file *file;
3828         bool nonblock_set;
3829         bool resolve_nonblock;
3830         int ret;
3831
3832         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3833         if (ret)
3834                 goto err;
3835         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3836         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3837         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3838                 /*
3839                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3840                  * it'll always -EAGAIN
3841                  */
3842                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3843                         return -EAGAIN;
3844                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3845                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3846         }
3847
3848         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3849         if (ret < 0)
3850                 goto err;
3851
3852         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3853         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3854         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3855             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3856                 /*
3857                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3858                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3859                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3860                  */
3861                 put_unused_fd(ret);
3862                 return -EAGAIN;
3863         }
3864
3865         if (IS_ERR(file)) {
3866                 put_unused_fd(ret);
3867                 ret = PTR_ERR(file);
3868         } else {
3869                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3870                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3871                 fsnotify_open(file);
3872                 fd_install(ret, file);
3873         }
3874 err:
3875         putname(req->open.filename);
3876         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3877         if (ret < 0)
3878                 req_set_fail_links(req);
3879         io_req_complete(req, ret);
3880         return 0;
3881 }
3882
3883 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3884 {
3885         return io_openat2(req, issue_flags);
3886 }
3887
3888 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3889                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3890 {
3891         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3892         u64 tmp;
3893
3894         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3895                 return -EINVAL;
3896
3897         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3898         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3899                 return -EINVAL;
3900
3901         memset(p, 0, sizeof(*p));
3902         p->nbufs = tmp;
3903         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3904         return 0;
3905 }
3906
3907 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3908                                int bgid, unsigned nbufs)
3909 {
3910         unsigned i = 0;
3911
3912         /* shouldn't happen */
3913         if (!nbufs)
3914                 return 0;
3915
3916         /* the head kbuf is the list itself */
3917         while (!list_empty(&buf->list)) {
3918                 struct io_buffer *nxt;
3919
3920                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3921                 list_del(&nxt->list);
3922                 kfree(nxt);
3923                 if (++i == nbufs)
3924                         return i;
3925         }
3926         i++;
3927         kfree(buf);
3928         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3929
3930         return i;
3931 }
3932
3933 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3934 {
3935         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3936         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3937         struct io_buffer *head;
3938         int ret = 0;
3939         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3940
3941         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3942
3943         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3944
3945         ret = -ENOENT;
3946         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3947         if (head)
3948                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3949         if (ret < 0)
3950                 req_set_fail_links(req);
3951
3952         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
3953         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
3954                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3955                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3956         } else {
3957                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3958                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3959         }
3960         return 0;
3961 }
3962
3963 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3964                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3965 {
3966         unsigned long size;
3967         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3968         u64 tmp;
3969
3970         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3971                 return -EINVAL;
3972
3973         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3974         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3975                 return -E2BIG;
3976         p->nbufs = tmp;
3977         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3978         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3979
3980         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3981         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3982                 return -EFAULT;
3983
3984         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3985         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3986         if (tmp > USHRT_MAX)
3987                 return -E2BIG;
3988         p->bid = tmp;
3989         return 0;
3990 }
3991
3992 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3993 {
3994         struct io_buffer *buf;
3995         u64 addr = pbuf->addr;
3996         int i, bid = pbuf->bid;
3997
3998         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3999                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4000                 if (!buf)
4001                         break;
4002
4003                 buf->addr = addr;
4004                 buf->len = pbuf->len;
4005                 buf->bid = bid;
4006                 addr += pbuf->len;
4007                 bid++;
4008                 if (!*head) {
4009                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4010                         *head = buf;
4011                 } else {
4012                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4013                 }
4014         }
4015
4016         return i ? i : -ENOMEM;
4017 }
4018
4019 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4020 {
4021         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4022         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4023         struct io_buffer *head, *list;
4024         int ret = 0;
4025         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4026
4027         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4028
4029         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4030
4031         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4032
4033         ret = io_add_buffers(p, &head);
4034         if (ret >= 0 && !list) {
4035                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4036                 if (ret < 0)
4037                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4038         }
4039         if (ret < 0)
4040                 req_set_fail_links(req);
4041
4042         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4043         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4044                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4045                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4046         } else {
4047                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4048                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4049         }
4050         return 0;
4051 }
4052
4053 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4054                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4055 {
4056 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4057         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4058                 return -EINVAL;
4059         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4060                 return -EINVAL;
4061
4062         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4063         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4064         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4065
4066         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4067                 struct epoll_event __user *ev;
4068
4069                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4070                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4071                         return -EFAULT;
4072         }
4073
4074         return 0;
4075 #else
4076         return -EOPNOTSUPP;
4077 #endif
4078 }
4079
4080 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4081 {
4082 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4083         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4084         int ret;
4085         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4086
4087         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4088         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4089                 return -EAGAIN;
4090
4091         if (ret < 0)
4092                 req_set_fail_links(req);
4093         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4094         return 0;
4095 #else
4096         return -EOPNOTSUPP;
4097 #endif
4098 }
4099
4100 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4101 {
4102 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4103         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4104                 return -EINVAL;
4105         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4106                 return -EINVAL;
4107
4108         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4109         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4110         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4111         return 0;
4112 #else
4113         return -EOPNOTSUPP;
4114 #endif
4115 }
4116
4117 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4118 {
4119 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4120         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4121         int ret;
4122
4123         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4124                 return -EAGAIN;
4125
4126         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4127         if (ret < 0)
4128                 req_set_fail_links(req);
4129         io_req_complete(req, ret);
4130         return 0;
4131 #else
4132         return -EOPNOTSUPP;
4133 #endif
4134 }
4135
4136 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4137 {
4138         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4139                 return -EINVAL;
4140         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4141                 return -EINVAL;
4142
4143         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4144         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4145         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4146         return 0;
4147 }
4148
4149 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4150 {
4151         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4152         int ret;
4153
4154         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4155                 switch (fa->advice) {
4156                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4157                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4158                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4159                         break;
4160                 default:
4161                         return -EAGAIN;
4162                 }
4163         }
4164
4165         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4166         if (ret < 0)
4167                 req_set_fail_links(req);
4168         io_req_complete(req, ret);
4169         return 0;
4170 }
4171
4172 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4173 {
4174         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4175                 return -EINVAL;
4176         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4177                 return -EINVAL;
4178         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4179                 return -EBADF;
4180
4181         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4182         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4183         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4184         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4185         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4186
4187         return 0;
4188 }
4189
4190 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4191 {
4192         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4193         int ret;
4194
4195         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4196                 /* only need file table for an actual valid fd */
4197                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4198                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4199                 return -EAGAIN;
4200         }
4201
4202         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4203                        ctx->buffer);
4204
4205         if (ret < 0)
4206                 req_set_fail_links(req);
4207         io_req_complete(req, ret);
4208         return 0;
4209 }
4210
4211 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4212 {
4213         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4214                 return -EINVAL;
4215         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4216             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4217                 return -EINVAL;
4218         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4219                 return -EBADF;
4220
4221         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4222         return 0;
4223 }
4224
4225 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4226 {
4227         struct files_struct *files = current->files;
4228         struct io_close *close = &req->close;
4229         struct fdtable *fdt;
4230         struct file *file;
4231         int ret;
4232
4233         file = NULL;
4234         ret = -EBADF;
4235         spin_lock(&files->file_lock);
4236         fdt = files_fdtable(files);
4237         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4238                 spin_unlock(&files->file_lock);
4239                 goto err;
4240         }
4241         file = fdt->fd[close->fd];
4242         if (!file) {
4243                 spin_unlock(&files->file_lock);
4244                 goto err;
4245         }
4246
4247         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
4248                 spin_unlock(&files->file_lock);
4249                 file = NULL;
4250                 goto err;
4251         }
4252
4253         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4254         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4255                 spin_unlock(&files->file_lock);
4256                 return -EAGAIN;
4257         }
4258
4259         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4260         spin_unlock(&files->file_lock);
4261         if (ret < 0) {
4262                 if (ret == -ENOENT)
4263                         ret = -EBADF;
4264                 goto err;
4265         }
4266
4267         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4268         ret = filp_close(file, current->files);
4269 err:
4270         if (ret < 0)
4271                 req_set_fail_links(req);
4272         if (file)
4273                 fput(file);
4274         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4275         return 0;
4276 }
4277
4278 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4279 {
4280         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4281
4282         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4283                 return -EINVAL;
4284         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4285                 return -EINVAL;
4286
4287         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4288         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4289         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4290         return 0;
4291 }
4292
4293 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4294 {
4295         int ret;
4296
4297         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4298         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4299                 return -EAGAIN;
4300
4301         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4302                                 req->sync.flags);
4303         if (ret < 0)
4304                 req_set_fail_links(req);
4305         io_req_complete(req, ret);
4306         return 0;
4307 }
4308
4309 #if defined(CONFIG_NET)
4310 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4311                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4312 {
4313         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4314
4315         if (async_msg)
4316                 return -EAGAIN;
4317         if (io_alloc_async_data(req)) {
4318                 kfree(kmsg->free_iov);
4319                 return -ENOMEM;
4320         }
4321         async_msg = req->async_data;
4322         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4323         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4324         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4325         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4326         if (!async_msg->free_iov)
4327                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4328
4329         return -EAGAIN;
4330 }
4331
4332 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4333                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4334 {
4335         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4336         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4337         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4338                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4339 }
4340
4341 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4342 {
4343         int ret;
4344
4345         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4346                 return 0;
4347         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4348         if (!ret)
4349                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4350         return ret;
4351 }
4352
4353 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4354 {
4355         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4356
4357         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4358                 return -EINVAL;
4359
4360         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4361         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4362         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4363
4364 #ifdef CONFIG_COMPAT
4365         if (req->ctx->compat)
4366                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4367 #endif
4368         return 0;
4369 }
4370
4371 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4372 {
4373         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4374         struct socket *sock;
4375         unsigned flags;
4376         int min_ret = 0;
4377         int ret;
4378
4379         sock = sock_from_file(req->file);
4380         if (unlikely(!sock))
4381                 return -ENOTSOCK;
4382
4383         kmsg = req->async_data;
4384         if (!kmsg) {
4385                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4386                 if (ret)
4387                         return ret;
4388                 kmsg = &iomsg;
4389         }
4390
4391         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4392         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4393                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4394         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4395                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4396
4397         if (flags & MSG_WAITALL)
4398                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4399
4400         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4401         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4402                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4403         if (ret == -ERESTARTSYS)
4404                 ret = -EINTR;
4405
4406         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4407         if (kmsg->free_iov)
4408                 kfree(kmsg->free_iov);
4409         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4410         if (ret < min_ret)
4411                 req_set_fail_links(req);
4412         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4413         return 0;
4414 }
4415
4416 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4417 {
4418         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4419         struct msghdr msg;
4420         struct iovec iov;
4421         struct socket *sock;
4422         unsigned flags;
4423         int min_ret = 0;
4424         int ret;
4425
4426         sock = sock_from_file(req->file);
4427         if (unlikely(!sock))
4428                 return -ENOTSOCK;
4429
4430         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4431         if (unlikely(ret))
4432                 return ret;
4433
4434         msg.msg_name = NULL;
4435         msg.msg_control = NULL;
4436         msg.msg_controllen = 0;
4437         msg.msg_namelen = 0;
4438
4439         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4440         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4441                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4442         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4443                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4444
4445         if (flags & MSG_WAITALL)
4446                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4447
4448         msg.msg_flags = flags;
4449         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4450         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4451                 return -EAGAIN;
4452         if (ret == -ERESTARTSYS)
4453                 ret = -EINTR;
4454
4455         if (ret < min_ret)
4456                 req_set_fail_links(req);
4457         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4458         return 0;
4459 }
4460
4461 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4462                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4463 {
4464         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4465         struct iovec __user *uiov;
4466         size_t iov_len;
4467         int ret;
4468
4469         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4470                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4471         if (ret)
4472                 return ret;
4473
4474         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4475                 if (iov_len > 1)
4476                         return -EINVAL;
4477                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4478                         return -EFAULT;
4479                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4480                 iomsg->free_iov = NULL;
4481         } else {
4482                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4483                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4484                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4485                                      false);
4486                 if (ret > 0)
4487                         ret = 0;
4488         }
4489
4490         return ret;
4491 }
4492
4493 #ifdef CONFIG_COMPAT
4494 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4495                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4496 {
4497         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4498         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4499         struct compat_iovec __user *uiov;
4500         compat_uptr_t ptr;
4501         compat_size_t len;
4502         int ret;
4503
4504         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4505         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4506                                         &ptr, &len);
4507         if (ret)
4508                 return ret;
4509
4510         uiov = compat_ptr(ptr);
4511         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4512                 compat_ssize_t clen;
4513
4514                 if (len > 1)
4515                         return -EINVAL;
4516                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4517                         return -EFAULT;
4518                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4519                         return -EFAULT;
4520                 if (clen < 0)
4521                         return -EINVAL;
4522                 sr->len = clen;
4523                 iomsg->free_iov = NULL;
4524         } else {
4525                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4526                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4527                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4528                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4529                 if (ret < 0)
4530                         return ret;
4531         }
4532
4533         return 0;
4534 }
4535 #endif
4536
4537 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4538                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4539 {
4540         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4541
4542 #ifdef CONFIG_COMPAT
4543         if (req->ctx->compat)
4544                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4545 #endif
4546
4547         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4548 }
4549
4550 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4551                                                bool needs_lock)
4552 {
4553         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4554         struct io_buffer *kbuf;
4555
4556         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4557         if (IS_ERR(kbuf))
4558                 return kbuf;
4559
4560         sr->kbuf = kbuf;
4561         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4562         return kbuf;
4563 }
4564
4565 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4566 {
4567         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4568 }
4569
4570 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4571 {
4572         int ret;
4573
4574         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4575                 return 0;
4576         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4577         if (!ret)
4578                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4579         return ret;
4580 }
4581
4582 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4583 {
4584         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4585
4586         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4587                 return -EINVAL;
4588
4589         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4590         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4591         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4592         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4593
4594 #ifdef CONFIG_COMPAT
4595         if (req->ctx->compat)
4596                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4597 #endif
4598         return 0;
4599 }
4600
4601 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4602 {
4603         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4604         struct socket *sock;
4605         struct io_buffer *kbuf;
4606         unsigned flags;
4607         int min_ret = 0;
4608         int ret, cflags = 0;
4609         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4610
4611         sock = sock_from_file(req->file);
4612         if (unlikely(!sock))
4613                 return -ENOTSOCK;
4614
4615         kmsg = req->async_data;
4616         if (!kmsg) {
4617                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4618                 if (ret)
4619                         return ret;
4620                 kmsg = &iomsg;
4621         }
4622
4623         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4624                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4625                 if (IS_ERR(kbuf))
4626                         return PTR_ERR(kbuf);
4627                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4628                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4629                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4630                                 1, req->sr_msg.len);
4631         }
4632
4633         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4634         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4635                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4636         else if (force_nonblock)
4637                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4638
4639         if (flags & MSG_WAITALL)
4640                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4641
4642         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4643                                         kmsg->uaddr, flags);
4644         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4645                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4646         if (ret == -ERESTARTSYS)
4647                 ret = -EINTR;
4648
4649         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4650                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4651         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4652         if (kmsg->free_iov)
4653                 kfree(kmsg->free_iov);
4654         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4655         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4656                 req_set_fail_links(req);
4657         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4658         return 0;
4659 }
4660
4661 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4662 {
4663         struct io_buffer *kbuf;
4664         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4665         struct msghdr msg;
4666         void __user *buf = sr->buf;
4667         struct socket *sock;
4668         struct iovec iov;
4669         unsigned flags;
4670         int min_ret = 0;
4671         int ret, cflags = 0;
4672         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4673
4674         sock = sock_from_file(req->file);
4675         if (unlikely(!sock))
4676                 return -ENOTSOCK;
4677
4678         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4679                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4680                 if (IS_ERR(kbuf))
4681                         return PTR_ERR(kbuf);
4682                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4683         }
4684
4685         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4686         if (unlikely(ret))
4687                 goto out_free;
4688
4689         msg.msg_name = NULL;
4690         msg.msg_control = NULL;
4691         msg.msg_controllen = 0;
4692         msg.msg_namelen = 0;
4693         msg.msg_iocb = NULL;
4694         msg.msg_flags = 0;
4695
4696         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4697         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4698                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4699         else if (force_nonblock)
4700                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4701
4702         if (flags & MSG_WAITALL)
4703                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4704
4705         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4706         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4707                 return -EAGAIN;
4708         if (ret == -ERESTARTSYS)
4709                 ret = -EINTR;
4710 out_free:
4711         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4712                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4713         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4714                 req_set_fail_links(req);
4715         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4716         return 0;
4717 }
4718
4719 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4720 {
4721         struct io_accept *accept = &req->accept;
4722
4723         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4724                 return -EINVAL;
4725         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4726                 return -EINVAL;
4727
4728         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4729         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4730         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4731         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4732         return 0;
4733 }
4734
4735 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4736 {
4737         struct io_accept *accept = &req->accept;
4738         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4739         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4740         int ret;
4741
4742         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4743                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4744
4745         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4746                                         accept->addr_len, accept->flags,
4747                                         accept->nofile);
4748         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4749                 return -EAGAIN;
4750         if (ret < 0) {
4751                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4752                         ret = -EINTR;
4753                 req_set_fail_links(req);
4754         }
4755         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4756         return 0;
4757 }
4758
4759 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4760 {
4761         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4762         struct io_connect *conn = &req->connect;
4763
4764         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4765 }
4766
4767 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4768 {
4769         struct io_connect *conn = &req->connect;
4770
4771         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4772                 return -EINVAL;
4773         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4774                 return -EINVAL;
4775
4776         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4777         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4778         return 0;
4779 }
4780
4781 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4782 {
4783         struct io_async_connect __io, *io;
4784         unsigned file_flags;
4785         int ret;
4786         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4787
4788         if (req->async_data) {
4789                 io = req->async_data;
4790         } else {
4791                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4792                                                 req->connect.addr_len,
4793                                                 &__io.address);
4794                 if (ret)
4795                         goto out;
4796                 io = &__io;
4797         }
4798
4799         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4800
4801         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4802                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4803         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4804                 if (req->async_data)
4805                         return -EAGAIN;
4806                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4807                         ret = -ENOMEM;
4808                         goto out;
4809                 }
4810                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4811                 return -EAGAIN;
4812         }
4813         if (ret == -ERESTARTSYS)
4814                 ret = -EINTR;
4815 out:
4816         if (ret < 0)
4817                 req_set_fail_links(req);
4818         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4819         return 0;
4820 }
4821 #else /* !CONFIG_NET */
4822 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4823 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4824 {                                                                       \
4825         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4826 }
4827
4828 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4829 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4830 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4831 {                                                                       \
4832         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4833 }                                                                       \
4834
4835 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4836 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4837 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4838 {                                                                       \
4839         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4840 }
4841
4842 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4843 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4844 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4845 IO_NETOP_PREP(accept);
4846 IO_NETOP_FN(send);
4847 IO_NETOP_FN(recv);
4848 #endif /* CONFIG_NET */
4849
4850 struct io_poll_table {
4851         struct poll_table_struct pt;
4852         struct io_kiocb *req;
4853         int error;
4854 };
4855
4856 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4857                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4858 {
4859         int ret;
4860
4861         /* for instances that support it check for an event match first: */
4862         if (mask && !(mask & poll->events))
4863                 return 0;
4864
4865         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4866
4867         list_del_init(&poll->wait.entry);
4868
4869         req->result = mask;
4870         req->task_work.func = func;
4871         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4872
4873         /*
4874          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4875          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4876          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4877          * have the needed state needed for it anyway.
4878          */
4879         ret = io_req_task_work_add(req);
4880         if (unlikely(ret)) {
4881                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4882                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4883         }
4884         return 1;
4885 }
4886
4887 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4888         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4889 {
4890         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4891
4892         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4893                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4894
4895                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4896         }
4897
4898         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4899         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4900                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4901                 return true;
4902         }
4903
4904         return false;
4905 }
4906
4907 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4908 {
4909         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4910         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4911                 return req->async_data;
4912         return req->apoll->double_poll;
4913 }
4914
4915 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4916 {
4917         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4918                 return &req->poll;
4919         return &req->apoll->poll;
4920 }
4921
4922 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4923 {
4924         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4925
4926         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4927
4928         if (poll && poll->head) {
4929                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4930
4931                 spin_lock(&head->lock);
4932                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4933                 if (poll->wait.private)
4934                         refcount_dec(&req->refs);
4935                 poll->head = NULL;
4936                 spin_unlock(&head->lock);
4937         }
4938 }
4939
4940 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4941 {
4942         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4943
4944         io_poll_remove_double(req);
4945         req->poll.done = true;
4946         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4947         io_commit_cqring(ctx);
4948 }
4949
4950 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4951 {
4952         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4953         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4954         struct io_kiocb *nxt;
4955
4956         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4957                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4958         } else {
4959                 hash_del(&req->hash_node);
4960                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
4961                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4962
4963                 nxt = io_put_req_find_next(req);
4964                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4965                 if (nxt)
4966                         __io_req_task_submit(nxt);
4967         }
4968
4969         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4970 }
4971
4972 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4973                                int sync, void *key)
4974 {
4975         struct io_kiocb *req = wait->private;
4976         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4977         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4978
4979         /* for instances that support it check for an event match first: */
4980         if (mask && !(mask & poll->events))
4981                 return 0;
4982
4983         list_del_init(&wait->entry);
4984
4985         if (poll && poll->head) {
4986                 bool done;
4987
4988                 spin_lock(&poll->head->lock);
4989                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4990                 if (!done)
4991                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4992                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4993                 wait->private = NULL;
4994                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4995                 if (!done) {
4996                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4997                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4998                 }
4999         }
5000         refcount_dec(&req->refs);
5001         return 1;
5002 }
5003
5004 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5005                               wait_queue_func_t wake_func)
5006 {
5007         poll->head = NULL;
5008         poll->done = false;
5009         poll->canceled = false;
5010         poll->events = events;
5011         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5012         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5013 }
5014
5015 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5016                             struct wait_queue_head *head,
5017                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5018 {
5019         struct io_kiocb *req = pt->req;
5020
5021         /*
5022          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5023          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5024          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5025          */
5026         if (unlikely(poll->head)) {
5027                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5028
5029                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5030                 if (*poll_ptr) {
5031                         pt->error = -EINVAL;
5032                         return;
5033                 }
5034                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5035                 if (poll->head == head)
5036                         return;
5037                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5038                 if (!poll) {
5039                         pt->error = -ENOMEM;
5040                         return;
5041                 }
5042                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5043                 refcount_inc(&req->refs);
5044                 poll->wait.private = req;
5045                 *poll_ptr = poll;
5046         }
5047
5048         pt->error = 0;
5049         poll->head = head;
5050
5051         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5052                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5053         else
5054                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5055 }
5056
5057 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5058                                struct poll_table_struct *p)
5059 {
5060         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5061         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5062
5063         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5064 }
5065
5066 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5067 {
5068         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5069         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5070         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5071
5072         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5073
5074         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5075                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5076                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5077                 return;
5078         }
5079
5080         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5081         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5082                 hash_del(&req->hash_node);
5083
5084         io_poll_remove_double(req);
5085         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5086
5087         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5088                 __io_req_task_submit(req);
5089         else
5090                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5091
5092         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5093         kfree(apoll->double_poll);
5094         kfree(apoll);
5095 }
5096
5097 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5098                         void *key)
5099 {
5100         struct io_kiocb *req = wait->private;
5101         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5102
5103         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5104                                         key_to_poll(key));
5105
5106         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5107 }
5108
5109 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5110 {
5111         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5112         struct hlist_head *list;
5113
5114         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5115         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5116 }
5117
5118 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5119                                       struct io_poll_iocb *poll,
5120                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5121                                       wait_queue_func_t wake_func)
5122         __acquires(&ctx->completion_lock)
5123 {
5124         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5125         bool cancel = false;
5126
5127         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5128         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5129         poll->file = req->file;
5130         poll->wait.private = req;
5131
5132         ipt->pt._key = mask;
5133         ipt->req = req;
5134         ipt->error = -EINVAL;
5135
5136         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5137
5138         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5139         if (likely(poll->head)) {
5140                 spin_lock(&poll->head->lock);
5141                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5142                         if (ipt->error)
5143                                 cancel = true;
5144                         ipt->error = 0;
5145                         mask = 0;
5146                 }
5147                 if (mask || ipt->error)
5148                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5149                 else if (cancel)
5150                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5151                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5152                         io_poll_req_insert(req);
5153                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5154         }
5155
5156         return mask;
5157 }
5158
5159 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5160 {
5161         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5162         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5163         struct async_poll *apoll;
5164         struct io_poll_table ipt;
5165         __poll_t mask, ret;
5166         int rw;
5167
5168         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5169                 return false;
5170         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5171                 return false;
5172         if (def->pollin)
5173                 rw = READ;
5174         else if (def->pollout)
5175                 rw = WRITE;
5176         else
5177                 return false;
5178         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5179         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5180                 return false;
5181
5182         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5183         if (unlikely(!apoll))
5184                 return false;
5185         apoll->double_poll = NULL;
5186
5187         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5188         req->apoll = apoll;
5189
5190         mask = 0;
5191         if (def->pollin)
5192                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5193         if (def->pollout)
5194                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5195
5196         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5197         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5198             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5199                 mask &= ~POLLIN;
5200
5201         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5202
5203         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5204
5205         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5206                                         io_async_wake);
5207         if (ret || ipt.error) {
5208                 io_poll_remove_double(req);
5209                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5210                 kfree(apoll->double_poll);
5211                 kfree(apoll);
5212                 return false;
5213         }
5214         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5215         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5216                                         apoll->poll.events);
5217         return true;
5218 }
5219
5220 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5221                                  struct io_poll_iocb *poll)
5222 {
5223         bool do_complete = false;
5224
5225         spin_lock(&poll->head->lock);
5226         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5227         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5228                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5229                 do_complete = true;
5230         }
5231         spin_unlock(&poll->head->lock);
5232         hash_del(&req->hash_node);
5233         return do_complete;
5234 }
5235
5236 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5237 {
5238         bool do_complete;
5239
5240         io_poll_remove_double(req);
5241
5242         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5243                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5244         } else {
5245                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5246
5247                 /* non-poll requests have submit ref still */
5248                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5249                 if (do_complete) {
5250                         io_put_req(req);
5251                         kfree(apoll->double_poll);
5252                         kfree(apoll);
5253                 }
5254         }
5255
5256         if (do_complete) {
5257                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5258                 io_commit_cqring(req->ctx);
5259                 req_set_fail_links(req);
5260                 io_put_req_deferred(req, 1);
5261         }
5262
5263         return do_complete;
5264 }
5265
5266 /*
5267  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5268  */
5269 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5270                                struct files_struct *files)
5271 {
5272         struct hlist_node *tmp;
5273         struct io_kiocb *req;
5274         int posted = 0, i;
5275
5276         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5277         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5278                 struct hlist_head *list;
5279
5280                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5281                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5282                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5283                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5284                 }
5285         }
5286         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5287
5288         if (posted)
5289                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5290
5291         return posted != 0;
5292 }
5293
5294 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5295 {
5296         struct hlist_head *list;
5297         struct io_kiocb *req;
5298
5299         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5300         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5301                 if (sqe_addr != req->user_data)
5302                         continue;
5303                 if (io_poll_remove_one(req))
5304                         return 0;
5305                 return -EALREADY;
5306         }
5307
5308         return -ENOENT;
5309 }
5310
5311 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5312                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5313 {
5314         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5315                 return -EINVAL;
5316         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5317             sqe->poll_events)
5318                 return -EINVAL;
5319
5320         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5321         return 0;
5322 }
5323
5324 /*
5325  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5326  * and remove it if found.
5327  */
5328 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5329 {
5330         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5331         int ret;
5332
5333         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5334         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5335         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5336
5337         if (ret < 0)
5338                 req_set_fail_links(req);
5339         io_req_complete(req, ret);
5340         return 0;
5341 }
5342
5343 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5344                         void *key)
5345 {
5346         struct io_kiocb *req = wait->private;
5347         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5348
5349         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5350 }
5351
5352 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5353                                struct poll_table_struct *p)
5354 {
5355         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5356
5357         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5358 }
5359
5360 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5361 {
5362         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5363         u32 events;
5364
5365         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5366                 return -EINVAL;
5367         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5368                 return -EINVAL;
5369
5370         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5371 #ifdef __BIG_ENDIAN
5372         events = swahw32(events);
5373 #endif
5374         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5375                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5376         return 0;
5377 }
5378
5379 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5380 {
5381         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5382         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5383         struct io_poll_table ipt;
5384         __poll_t mask;
5385
5386         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5387
5388         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5389                                         io_poll_wake);
5390
5391         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5392                 ipt.error = 0;
5393                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5394         }
5395         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5396
5397         if (mask) {
5398                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5399                 io_put_req(req);
5400         }
5401         return ipt.error;
5402 }
5403
5404 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5405 {
5406         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5407                                                 struct io_timeout_data, timer);
5408         struct io_kiocb *req = data->req;
5409         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5410         unsigned long flags;
5411
5412         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5413         list_del_init(&req->timeout.list);
5414         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5415                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5416
5417         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5418         io_commit_cqring(ctx);
5419         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5420
5421         io_cqring_ev_posted(ctx);
5422         req_set_fail_links(req);
5423         io_put_req(req);
5424         return HRTIMER_NORESTART;
5425 }
5426
5427 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5428                                            __u64 user_data)
5429 {
5430         struct io_timeout_data *io;
5431         struct io_kiocb *req;
5432         int ret = -ENOENT;
5433
5434         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5435                 if (user_data == req->user_data) {
5436                         ret = 0;
5437                         break;
5438                 }
5439         }
5440
5441         if (ret == -ENOENT)
5442                 return ERR_PTR(ret);
5443
5444         io = req->async_data;
5445         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5446         if (ret == -1)
5447                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5448         list_del_init(&req->timeout.list);
5449         return req;
5450 }
5451
5452 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5453 {
5454         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5455
5456         if (IS_ERR(req))
5457                 return PTR_ERR(req);
5458
5459         req_set_fail_links(req);
5460         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5461         io_put_req_deferred(req, 1);
5462         return 0;
5463 }
5464
5465 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5466                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5467 {
5468         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5469         struct io_timeout_data *data;
5470
5471         if (IS_ERR(req))
5472                 return PTR_ERR(req);
5473
5474         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5475         data = req->async_data;
5476         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5477         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5478         data->timer.function = io_timeout_fn;
5479         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5480         return 0;
5481 }
5482
5483 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5484                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5485 {
5486         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5487
5488         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5489                 return -EINVAL;
5490         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5491                 return -EINVAL;
5492         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5493                 return -EINVAL;
5494
5495         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5496         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5497         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5498                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5499                         return -EINVAL;
5500                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5501                         return -EFAULT;
5502         } else if (tr->flags) {
5503                 /* timeout removal doesn't support flags */
5504                 return -EINVAL;
5505         }
5506
5507         return 0;
5508 }
5509
5510 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5511 {
5512         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5513                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5514 }
5515
5516 /*
5517  * Remove or update an existing timeout command
5518  */
5519 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5520 {
5521         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5522         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5523         int ret;
5524
5525         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5526         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5527                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5528         else
5529                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5530                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5531
5532         io_cqring_fill_event(req, ret);
5533         io_commit_cqring(ctx);
5534         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5535         io_cqring_ev_posted(ctx);
5536         if (ret < 0)
5537                 req_set_fail_links(req);
5538         io_put_req(req);
5539         return 0;
5540 }
5541
5542 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5543                            bool is_timeout_link)
5544 {
5545         struct io_timeout_data *data;
5546         unsigned flags;
5547         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5548
5549         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5550                 return -EINVAL;
5551         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5552                 return -EINVAL;
5553         if (off && is_timeout_link)
5554                 return -EINVAL;
5555         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5556         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5557                 return -EINVAL;
5558
5559         req->timeout.off = off;
5560
5561         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5562                 return -ENOMEM;
5563
5564         data = req->async_data;
5565         data->req = req;
5566
5567         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5568                 return -EFAULT;
5569
5570         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5571         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5572         if (is_timeout_link)
5573                 io_req_track_inflight(req);
5574         return 0;
5575 }
5576
5577 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5578 {
5579         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5580         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5581         struct list_head *entry;
5582         u32 tail, off = req->timeout.off;
5583
5584         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5585
5586         /*
5587          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5588          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5589          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5590          */
5591         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5592                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5593                 goto add;
5594         }
5595
5596         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5597         req->timeout.target_seq = tail + off;
5598
5599         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5600          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5601          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5602          */
5603         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5604
5605         /*
5606          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5607          * the one we need first.
5608          */
5609         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5610                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5611                                                   timeout.list);
5612
5613                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5614                         continue;
5615                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5616                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5617                         break;
5618         }
5619 add:
5620         list_add(&req->timeout.list, entry);
5621         data->timer.function = io_timeout_fn;
5622         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5623         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5624         return 0;
5625 }
5626
5627 struct io_cancel_data {
5628         struct io_ring_ctx *ctx;
5629         u64 user_data;
5630 };
5631
5632 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5633 {
5634         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5635         struct io_cancel_data *cd = data;
5636
5637         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5638 }
5639
5640 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5641                                struct io_ring_ctx *ctx)
5642 {
5643         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5644         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5645         int ret = 0;
5646
5647         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5648                 return -ENOENT;
5649
5650         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5651         switch (cancel_ret) {
5652         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5653                 ret = 0;
5654                 break;
5655         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5656                 ret = -EALREADY;
5657                 break;
5658         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5659                 ret = -ENOENT;
5660                 break;
5661         }
5662
5663         return ret;
5664 }
5665
5666 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5667                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5668                                      int success_ret)
5669 {
5670         unsigned long flags;
5671         int ret;
5672
5673         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5674         if (ret != -ENOENT) {
5675                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5676                 goto done;
5677         }
5678
5679         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5680         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5681         if (ret != -ENOENT)
5682                 goto done;
5683         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5684 done:
5685         if (!ret)
5686                 ret = success_ret;
5687         io_cqring_fill_event(req, ret);
5688         io_commit_cqring(ctx);
5689         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5690         io_cqring_ev_posted(ctx);
5691
5692         if (ret < 0)
5693                 req_set_fail_links(req);
5694         io_put_req(req);
5695 }
5696
5697 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5698                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5699 {
5700         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5701                 return -EINVAL;
5702         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5703                 return -EINVAL;
5704         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5705                 return -EINVAL;
5706
5707         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5708         return 0;
5709 }
5710
5711 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5712 {
5713         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5714         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5715         struct io_tctx_node *node;
5716         int ret;
5717
5718         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5719         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5720         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5721         if (ret != -ENOENT)
5722                 goto done;
5723         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5724         if (ret != -ENOENT)
5725                 goto done;
5726         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5727         if (ret != -ENOENT)
5728                 goto done;
5729         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5730
5731         /* slow path, try all io-wq's */
5732         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5733         ret = -ENOENT;
5734         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5735                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5736
5737                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
5738                         continue;
5739                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5740                 if (ret != -ENOENT)
5741                         break;
5742         }
5743         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5744
5745         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5746 done:
5747         io_cqring_fill_event(req, ret);
5748         io_commit_cqring(ctx);
5749         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5750         io_cqring_ev_posted(ctx);
5751
5752         if (ret < 0)
5753                 req_set_fail_links(req);
5754         io_put_req(req);
5755         return 0;
5756 }
5757
5758 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5759                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5760 {
5761         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5762                 return -EINVAL;
5763         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5764                 return -EINVAL;
5765         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5766                 return -EINVAL;
5767
5768         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5769         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5770         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5771                 return -EINVAL;
5772         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5773         return 0;
5774 }
5775
5776 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5777 {
5778         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5779         struct io_uring_rsrc_update up;
5780         int ret;
5781
5782         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5783                 return -EAGAIN;
5784
5785         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5786         up.data = req->rsrc_update.arg;
5787
5788         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5789         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->rsrc_update.nr_args);
5790         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5791
5792         if (ret < 0)
5793                 req_set_fail_links(req);
5794         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5795         return 0;
5796 }
5797
5798 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5799 {
5800         switch (req->opcode) {
5801         case IORING_OP_NOP:
5802                 return 0;
5803         case IORING_OP_READV:
5804         case IORING_OP_READ_FIXED:
5805         case IORING_OP_READ:
5806                 return io_read_prep(req, sqe);
5807         case IORING_OP_WRITEV:
5808         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5809         case IORING_OP_WRITE:
5810                 return io_write_prep(req, sqe);
5811         case IORING_OP_POLL_ADD:
5812                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5813         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5814                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5815         case IORING_OP_FSYNC:
5816                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5817         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5818                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5819         case IORING_OP_SENDMSG:
5820         case IORING_OP_SEND:
5821                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5822         case IORING_OP_RECVMSG:
5823         case IORING_OP_RECV:
5824                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5825         case IORING_OP_CONNECT:
5826                 return io_connect_prep(req, sqe);
5827         case IORING_OP_TIMEOUT:
5828                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5829         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5830                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5831         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5832                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5833         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5834                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5835         case IORING_OP_ACCEPT:
5836                 return io_accept_prep(req, sqe);
5837         case IORING_OP_FALLOCATE:
5838                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5839         case IORING_OP_OPENAT:
5840                 return io_openat_prep(req, sqe);
5841         case IORING_OP_CLOSE:
5842                 return io_close_prep(req, sqe);
5843         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5844                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5845         case IORING_OP_STATX:
5846                 return io_statx_prep(req, sqe);
5847         case IORING_OP_FADVISE:
5848                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5849         case IORING_OP_MADVISE:
5850                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5851         case IORING_OP_OPENAT2:
5852                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5853         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5854                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5855         case IORING_OP_SPLICE:
5856                 return io_splice_prep(req, sqe);
5857         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5858                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5859         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5860                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5861         case IORING_OP_TEE:
5862                 return io_tee_prep(req, sqe);
5863         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5864                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5865         case IORING_OP_RENAMEAT:
5866                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5867         case IORING_OP_UNLINKAT:
5868                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5869         }
5870
5871         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5872                         req->opcode);
5873         return-EINVAL;
5874 }
5875
5876 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5877 {
5878         switch (req->opcode) {
5879         case IORING_OP_READV:
5880         case IORING_OP_READ_FIXED:
5881         case IORING_OP_READ:
5882                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5883         case IORING_OP_WRITEV:
5884         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5885         case IORING_OP_WRITE:
5886                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5887         case IORING_OP_SENDMSG:
5888         case IORING_OP_SEND:
5889                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5890         case IORING_OP_RECVMSG:
5891         case IORING_OP_RECV:
5892                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5893         case IORING_OP_CONNECT:
5894                 return io_connect_prep_async(req);
5895         }
5896         return 0;
5897 }
5898
5899 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req)
5900 {
5901         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
5902                 return 0;
5903         /* some opcodes init it during the inital prep */
5904         if (req->async_data)
5905                 return 0;
5906         if (__io_alloc_async_data(req))
5907                 return -EAGAIN;
5908         return io_req_prep_async(req);
5909 }
5910
5911 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5912 {
5913         struct io_kiocb *pos;
5914         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5915         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
5916
5917         io_for_each_link(pos, req)
5918                 nr_reqs++;
5919
5920         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5921         return total_submitted - nr_reqs;
5922 }
5923
5924 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
5925 {
5926         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5927         struct io_defer_entry *de;
5928         int ret;
5929         u32 seq;
5930
5931         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5932         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5933                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5934                 return 0;
5935
5936         seq = io_get_sequence(req);
5937         /* Still a chance to pass the sequence check */
5938         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5939                 return 0;
5940
5941         ret = io_req_defer_prep(req);
5942         if (ret)
5943                 return ret;
5944         io_prep_async_link(req);
5945         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5946         if (!de)
5947                 return -ENOMEM;
5948
5949         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5950         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5951                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5952                 kfree(de);
5953                 io_queue_async_work(req);
5954                 return -EIOCBQUEUED;
5955         }
5956
5957         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5958         de->req = req;
5959         de->seq = seq;
5960         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5961         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5962         return -EIOCBQUEUED;
5963 }
5964
5965 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5966 {
5967         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5968                 switch (req->opcode) {
5969                 case IORING_OP_READV:
5970                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5971                 case IORING_OP_READ:
5972                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5973                         break;
5974                 case IORING_OP_RECVMSG:
5975                 case IORING_OP_RECV:
5976                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5977                         break;
5978                 }
5979                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5980         }
5981
5982         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5983                 switch (req->opcode) {
5984                 case IORING_OP_READV:
5985                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5986                 case IORING_OP_READ:
5987                 case IORING_OP_WRITEV:
5988                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5989                 case IORING_OP_WRITE: {
5990                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
5991                         if (io->free_iovec)
5992                                 kfree(io->free_iovec);
5993                         break;
5994                         }
5995                 case IORING_OP_RECVMSG:
5996                 case IORING_OP_SENDMSG: {
5997                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
5998
5999                         kfree(io->free_iov);
6000                         break;
6001                         }
6002                 case IORING_OP_SPLICE:
6003                 case IORING_OP_TEE:
6004                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
6005                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
6006                         break;
6007                 case IORING_OP_OPENAT:
6008                 case IORING_OP_OPENAT2:
6009                         if (req->open.filename)
6010                                 putname(req->open.filename);
6011                         break;
6012                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6013                         putname(req->rename.oldpath);
6014                         putname(req->rename.newpath);
6015                         break;
6016                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6017                         putname(req->unlink.filename);
6018                         break;
6019                 }
6020                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6021         }
6022 }
6023
6024 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6025 {
6026         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6027         const struct cred *creds = NULL;
6028         int ret;
6029
6030         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
6031                 creds = override_creds(req->work.creds);
6032
6033         switch (req->opcode) {
6034         case IORING_OP_NOP:
6035                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6036                 break;
6037         case IORING_OP_READV:
6038         case IORING_OP_READ_FIXED:
6039         case IORING_OP_READ:
6040                 ret = io_read(req, issue_flags);
6041                 break;
6042         case IORING_OP_WRITEV:
6043         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6044         case IORING_OP_WRITE:
6045                 ret = io_write(req, issue_flags);
6046                 break;
6047         case IORING_OP_FSYNC:
6048                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6049                 break;
6050         case IORING_OP_POLL_ADD:
6051                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6052                 break;
6053         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6054                 ret = io_poll_remove(req, issue_flags);
6055                 break;
6056         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6057                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6058                 break;
6059         case IORING_OP_SENDMSG:
6060                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6061                 break;
6062         case IORING_OP_SEND:
6063                 ret = io_send(req, issue_flags);
6064                 break;
6065         case IORING_OP_RECVMSG:
6066                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6067                 break;
6068         case IORING_OP_RECV:
6069                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6070                 break;
6071         case IORING_OP_TIMEOUT:
6072                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6073                 break;
6074         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6075                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6076                 break;
6077         case IORING_OP_ACCEPT:
6078                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6079                 break;
6080         case IORING_OP_CONNECT:
6081                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6082                 break;
6083         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6084                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6085                 break;
6086         case IORING_OP_FALLOCATE:
6087                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6088                 break;
6089         case IORING_OP_OPENAT:
6090                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6091                 break;
6092         case IORING_OP_CLOSE:
6093                 ret = io_close(req, issue_flags);
6094                 break;
6095         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6096                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6097                 break;
6098         case IORING_OP_STATX:
6099                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6100                 break;
6101         case IORING_OP_FADVISE:
6102                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6103                 break;
6104         case IORING_OP_MADVISE:
6105                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6106                 break;
6107         case IORING_OP_OPENAT2:
6108                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6109                 break;
6110         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6111                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6112                 break;
6113         case IORING_OP_SPLICE:
6114                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6115                 break;
6116         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6117                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6118                 break;
6119         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6120                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6121                 break;
6122         case IORING_OP_TEE:
6123                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6124                 break;
6125         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6126                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6127                 break;
6128         case IORING_OP_RENAMEAT:
6129                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6130                 break;
6131         case IORING_OP_UNLINKAT:
6132                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6133                 break;
6134         default:
6135                 ret = -EINVAL;
6136                 break;
6137         }
6138
6139         if (creds)
6140                 revert_creds(creds);
6141
6142         if (ret)
6143                 return ret;
6144
6145         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6146         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6147                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6148
6149                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6150                 if (in_async)
6151                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6152
6153                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6154
6155                 if (in_async)
6156                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6157         }
6158
6159         return 0;
6160 }
6161
6162 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6163 {
6164         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6165         struct io_kiocb *timeout;
6166         int ret = 0;
6167
6168         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6169         if (timeout)
6170                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6171
6172         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6173                 ret = -ECANCELED;
6174
6175         if (!ret) {
6176                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
6177                 do {
6178                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6179                         /*
6180                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6181                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6182                          * wait for request slots on the block side.
6183                          */
6184                         if (ret != -EAGAIN)
6185                                 break;
6186                         cond_resched();
6187                 } while (1);
6188         }
6189
6190         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6191         if (ret) {
6192                 /* io-wq is going to take one down */
6193                 refcount_inc(&req->refs);
6194                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6195         }
6196 }
6197
6198 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6199                                               int index)
6200 {
6201         struct fixed_rsrc_table *table;
6202
6203         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6204         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6205 }
6206
6207 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6208                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6209 {
6210         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6211         struct file *file;
6212
6213         if (fixed) {
6214                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6215                         return NULL;
6216                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6217                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6218                 io_set_resource_node(req);
6219         } else {
6220                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6221                 file = __io_file_get(state, fd);
6222         }
6223
6224         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6225                 io_req_track_inflight(req);
6226         return file;
6227 }
6228
6229 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6230 {
6231         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6232                                                 struct io_timeout_data, timer);
6233         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6234         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6235         unsigned long flags;
6236
6237         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6238         prev = req->timeout.head;
6239         req->timeout.head = NULL;
6240
6241         /*
6242          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6243          * race with the completion of the linked work.
6244          */
6245         if (prev && refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6246                 io_remove_next_linked(prev);
6247         else
6248                 prev = NULL;
6249         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6250
6251         if (prev) {
6252                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6253                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6254         } else {
6255                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6256                 io_put_req_deferred(req, 1);
6257         }
6258         return HRTIMER_NORESTART;
6259 }
6260
6261 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6262 {
6263         /*
6264          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6265          * before we got a chance to setup the timer
6266          */
6267         if (req->timeout.head) {
6268                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6269
6270                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6271                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6272                                 data->mode);
6273         }
6274 }
6275
6276 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6277 {
6278         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6279
6280         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6281         __io_queue_linked_timeout(req);
6282         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6283
6284         /* drop submission reference */
6285         io_put_req(req);
6286 }
6287
6288 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6289 {
6290         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6291
6292         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6293             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6294                 return NULL;
6295
6296         nxt->timeout.head = req;
6297         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6298         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6299         return nxt;
6300 }
6301
6302 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6303 {
6304         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6305         int ret;
6306
6307         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6308
6309         /*
6310          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6311          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6312          */
6313         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6314                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6315                         /*
6316                          * Queued up for async execution, worker will release
6317                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6318                          */
6319                         io_queue_async_work(req);
6320                 }
6321         } else if (likely(!ret)) {
6322                 /* drop submission reference */
6323                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6324                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6325                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6326
6327                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6328                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6329                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6330                 } else {
6331                         io_put_req(req);
6332                 }
6333         } else {
6334                 req_set_fail_links(req);
6335                 io_put_req(req);
6336                 io_req_complete(req, ret);
6337         }
6338         if (linked_timeout)
6339                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6340 }
6341
6342 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6343 {
6344         int ret;
6345
6346         ret = io_req_defer(req);
6347         if (ret) {
6348                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6349 fail_req:
6350                         req_set_fail_links(req);
6351                         io_put_req(req);
6352                         io_req_complete(req, ret);
6353                 }
6354         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6355                 ret = io_req_defer_prep(req);
6356                 if (unlikely(ret))
6357                         goto fail_req;
6358                 io_queue_async_work(req);
6359         } else {
6360                 __io_queue_sqe(req);
6361         }
6362 }
6363
6364 /*
6365  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6366  *
6367  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6368  */
6369 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6370                                         struct io_kiocb *req,
6371                                         unsigned int sqe_flags)
6372 {
6373         if (!ctx->restricted)
6374                 return true;
6375
6376         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6377                 return false;
6378
6379         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6380             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6381                 return false;
6382
6383         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6384                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6385                 return false;
6386
6387         return true;
6388 }
6389
6390 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6391                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6392 {
6393         struct io_submit_state *state;
6394         unsigned int sqe_flags;
6395         int personality, ret = 0;
6396
6397         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6398         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6399         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6400         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6401         req->async_data = NULL;
6402         req->file = NULL;
6403         req->ctx = ctx;
6404         req->link = NULL;
6405         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6406         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6407         refcount_set(&req->refs, 2);
6408         req->task = current;
6409         req->result = 0;
6410         req->work.list.next = NULL;
6411         req->work.creds = NULL;
6412         req->work.flags = 0;
6413
6414         /* enforce forwards compatibility on users */
6415         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
6416                 req->flags = 0;
6417                 return -EINVAL;
6418         }
6419
6420         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6421                 return -EINVAL;
6422
6423         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6424                 return -EACCES;
6425
6426         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6427             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6428                 return -EOPNOTSUPP;
6429
6430         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6431         if (personality) {
6432                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6433                 if (!req->work.creds)
6434                         return -EINVAL;
6435                 get_cred(req->work.creds);
6436         }
6437         state = &ctx->submit_state;
6438
6439         /*
6440          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6441          * is potentially a read/write to block based storage.
6442          */
6443         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6444             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6445                 blk_start_plug(&state->plug);
6446                 state->plug_started = true;
6447         }
6448
6449         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6450                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6451
6452                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6453                 if (unlikely(!req->file))
6454                         ret = -EBADF;
6455         }
6456
6457         state->ios_left--;
6458         return ret;
6459 }
6460
6461 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6462                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6463 {
6464         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6465         int ret;
6466
6467         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6468         if (unlikely(ret)) {
6469 fail_req:
6470                 if (link->head) {
6471                         /* fail even hard links since we don't submit */
6472                         link->head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6473                         io_put_req(link->head);
6474                         io_req_complete(link->head, -ECANCELED);
6475                         link->head = NULL;
6476                 }
6477                 io_put_req(req);
6478                 io_req_complete(req, ret);
6479                 return ret;
6480         }
6481         ret = io_req_prep(req, sqe);
6482         if (unlikely(ret))
6483                 goto fail_req;
6484
6485         /* don't need @sqe from now on */
6486         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6487                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6488
6489         /*
6490          * If we already have a head request, queue this one for async
6491          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6492          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6493          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6494          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6495          */
6496         if (link->head) {
6497                 struct io_kiocb *head = link->head;
6498
6499                 /*
6500                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6501                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6502                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6503                  * next after the link request. The last one is done via
6504                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6505                  */
6506                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6507                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6508                         ctx->drain_next = 1;
6509                 }
6510                 ret = io_req_defer_prep(req);
6511                 if (unlikely(ret))
6512                         goto fail_req;
6513                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6514                 link->last->link = req;
6515                 link->last = req;
6516
6517                 /* last request of a link, enqueue the link */
6518                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6519                         io_queue_sqe(head);
6520                         link->head = NULL;
6521                 }
6522         } else {
6523                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6524                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6525                         ctx->drain_next = 0;
6526                 }
6527                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6528                         link->head = req;
6529                         link->last = req;
6530                 } else {
6531                         io_queue_sqe(req);
6532                 }
6533         }
6534
6535         return 0;
6536 }
6537
6538 /*
6539  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6540  */
6541 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6542                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6543 {
6544         if (state->link.head)
6545                 io_queue_sqe(state->link.head);
6546         if (state->comp.nr)
6547                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6548         if (state->plug_started)
6549                 blk_finish_plug(&state->plug);
6550         io_state_file_put(state);
6551 }
6552
6553 /*
6554  * Start submission side cache.
6555  */
6556 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6557                                   unsigned int max_ios)
6558 {
6559         state->plug_started = false;
6560         state->ios_left = max_ios;
6561         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6562         state->link.head = NULL;
6563 }
6564
6565 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6566 {
6567         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6568
6569         /*
6570          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6571          * since once we write the new head, the application could
6572          * write new data to them.
6573          */
6574         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6575 }
6576
6577 /*
6578  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6579  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6580  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6581  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6582  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6583  * prevent a re-load down the line.
6584  */
6585 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6586 {
6587         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6588         unsigned head;
6589
6590         /*
6591          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6592          *
6593          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6594          *    head updates.
6595          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6596          *    though the application is the one updating it.
6597          */
6598         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & ctx->sq_mask]);
6599         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6600                 return &ctx->sq_sqes[head];
6601
6602         /* drop invalid entries */
6603         ctx->cached_sq_dropped++;
6604         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6605         return NULL;
6606 }
6607
6608 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6609 {
6610         int submitted = 0;
6611
6612         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6613         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6614                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6615                         return -EBUSY;
6616         }
6617
6618         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6619         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6620
6621         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6622                 return -EAGAIN;
6623
6624         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6625         refcount_add(nr, &current->usage);
6626         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6627
6628         while (submitted < nr) {
6629                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6630                 struct io_kiocb *req;
6631
6632                 req = io_alloc_req(ctx);
6633                 if (unlikely(!req)) {
6634                         if (!submitted)
6635                                 submitted = -EAGAIN;
6636                         break;
6637                 }
6638                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6639                 if (unlikely(!sqe)) {
6640                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6641                         break;
6642                 }
6643                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6644                 submitted++;
6645                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6646                         break;
6647         }
6648
6649         if (unlikely(submitted != nr)) {
6650                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6651                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6652                 int unused = nr - ref_used;
6653
6654                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6655                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6656                 put_task_struct_many(current, unused);
6657         }
6658
6659         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6660          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6661         io_commit_sqring(ctx);
6662
6663         return submitted;
6664 }
6665
6666 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6667 {
6668         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6669         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6670         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6671         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6672 }
6673
6674 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6675 {
6676         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6677         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6678         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6679 }
6680
6681 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6682 {
6683         unsigned int to_submit;
6684         int ret = 0;
6685
6686         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6687         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6688         if (cap_entries && to_submit > 8)
6689                 to_submit = 8;
6690
6691         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6692                 unsigned nr_events = 0;
6693
6694                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6695                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6696                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6697
6698                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6699                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6700                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6701                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6702         }
6703
6704         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6705                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6706
6707         return ret;
6708 }
6709
6710 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6711 {
6712         struct io_ring_ctx *ctx;
6713         unsigned sq_thread_idle = 0;
6714
6715         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6716                 if (sq_thread_idle < ctx->sq_thread_idle)
6717                         sq_thread_idle = ctx->sq_thread_idle;
6718         }
6719
6720         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6721 }
6722
6723 static int io_sq_thread(void *data)
6724 {
6725         struct io_sq_data *sqd = data;
6726         struct io_ring_ctx *ctx;
6727         unsigned long timeout = 0;
6728         char buf[TASK_COMM_LEN];
6729         DEFINE_WAIT(wait);
6730
6731         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6732         set_task_comm(current, buf);
6733         current->pf_io_worker = NULL;
6734
6735         if (sqd->sq_cpu != -1)
6736                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6737         else
6738                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6739         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6740
6741         mutex_lock(&sqd->lock);
6742         while (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state)) {
6743                 int ret;
6744                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6745
6746                 if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6747                     signal_pending(current)) {
6748                         bool did_sig = false;
6749
6750                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6751                         if (signal_pending(current)) {
6752                                 struct ksignal ksig;
6753
6754                                 did_sig = get_signal(&ksig);
6755                         }
6756                         cond_resched();
6757                         mutex_lock(&sqd->lock);
6758                         if (did_sig)
6759                                 break;
6760                         io_run_task_work();
6761                         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6762                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6763                         continue;
6764                 }
6765                 sqt_spin = false;
6766                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6767                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6768                         const struct cred *creds = NULL;
6769
6770                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6771                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6772                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6773                         if (creds)
6774                                 revert_creds(creds);
6775                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6776                                 sqt_spin = true;
6777                 }
6778
6779                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6780                         io_run_task_work();
6781                         cond_resched();
6782                         if (sqt_spin)
6783                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6784                         continue;
6785                 }
6786
6787                 needs_sched = true;
6788                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6789                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6790                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6791                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6792                                 needs_sched = false;
6793                                 break;
6794                         }
6795                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
6796                                 needs_sched = false;
6797                                 break;
6798                         }
6799                 }
6800
6801                 if (needs_sched && !test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6802                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6803                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6804
6805                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6806                         schedule();
6807                         mutex_lock(&sqd->lock);
6808                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6809                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6810                 }
6811
6812                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6813                 io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6814                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6815         }
6816
6817         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6818                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
6819         sqd->thread = NULL;
6820         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6821                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6822         mutex_unlock(&sqd->lock);
6823
6824         io_run_task_work();
6825         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6826         complete(&sqd->exited);
6827         do_exit(0);
6828 }
6829
6830 struct io_wait_queue {
6831         struct wait_queue_entry wq;
6832         struct io_ring_ctx *ctx;
6833         unsigned to_wait;
6834         unsigned nr_timeouts;
6835 };
6836
6837 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6838 {
6839         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6840
6841         /*
6842          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6843          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6844          * regardless of event count.
6845          */
6846         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6847                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6848 }
6849
6850 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6851                             int wake_flags, void *key)
6852 {
6853         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6854                                                         wq);
6855
6856         /*
6857          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6858          * the task, and the next invocation will do it.
6859          */
6860         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6861                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6862         return -1;
6863 }
6864
6865 static int io_run_task_work_sig(void)
6866 {
6867         if (io_run_task_work())
6868                 return 1;
6869         if (!signal_pending(current))
6870                 return 0;
6871         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6872                 return -ERESTARTSYS;
6873         return -EINTR;
6874 }
6875
6876 /* when returns >0, the caller should retry */
6877 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6878                                           struct io_wait_queue *iowq,
6879                                           signed long *timeout)
6880 {
6881         int ret;
6882
6883         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6884         ret = io_run_task_work_sig();
6885         if (ret || io_should_wake(iowq))
6886                 return ret;
6887         /* let the caller flush overflows, retry */
6888         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6889                 return 1;
6890
6891         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6892         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6893 }
6894
6895 /*
6896  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6897  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6898  */
6899 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6900                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
6901                           struct __kernel_timespec __user *uts)
6902 {
6903         struct io_wait_queue iowq = {
6904                 .wq = {
6905                         .private        = current,
6906                         .func           = io_wake_function,
6907                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6908                 },
6909                 .ctx            = ctx,
6910                 .to_wait        = min_events,
6911         };
6912         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6913         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
6914         int ret;
6915
6916         do {
6917                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
6918                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
6919                         return 0;
6920                 if (!io_run_task_work())
6921                         break;
6922         } while (1);
6923
6924         if (sig) {
6925 #ifdef CONFIG_COMPAT
6926                 if (in_compat_syscall())
6927                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6928                                                       sigsz);
6929                 else
6930 #endif
6931                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6932
6933                 if (ret)
6934                         return ret;
6935         }
6936
6937         if (uts) {
6938                 struct timespec64 ts;
6939
6940                 if (get_timespec64(&ts, uts))
6941                         return -EFAULT;
6942                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
6943         }
6944
6945         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6946         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6947         do {
6948                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
6949                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL)) {
6950                         ret = -EBUSY;
6951                         break;
6952                 }
6953                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6954                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6955                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
6956                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6957                 cond_resched();
6958         } while (ret > 0);
6959
6960         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6961
6962         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6963 }
6964
6965 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6966 {
6967 #if defined(CONFIG_UNIX)
6968         if (ctx->ring_sock) {
6969                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6970                 struct sk_buff *skb;
6971
6972                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6973                         kfree_skb(skb);
6974         }
6975 #else
6976         int i;
6977
6978         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6979                 struct file *file;
6980
6981                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6982                 if (file)
6983                         fput(file);
6984         }
6985 #endif
6986 }
6987
6988 static void io_rsrc_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6989 {
6990         struct fixed_rsrc_data *data;
6991
6992         data = container_of(ref, struct fixed_rsrc_data, refs);
6993         complete(&data->done);
6994 }
6995
6996 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
6997 {
6998         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
6999 }
7000
7001 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7002 {
7003         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7004 }
7005
7006 static void io_sqe_rsrc_set_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7007                                  struct fixed_rsrc_data *rsrc_data,
7008                                  struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7009 {
7010         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7011         rsrc_data->node = ref_node;
7012         list_add_tail(&ref_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7013         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7014         percpu_ref_get(&rsrc_data->refs);
7015 }
7016
7017 static void io_sqe_rsrc_kill_node(struct io_ring_ctx *ctx, struct fixed_rsrc_data *data)
7018 {
7019         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = NULL;
7020
7021         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7022         ref_node = data->node;
7023         data->node = NULL;
7024         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7025         if (ref_node)
7026                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
7027 }
7028
7029 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct fixed_rsrc_data *data,
7030                                struct io_ring_ctx *ctx,
7031                                void (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
7032                                                 struct io_rsrc_put *prsrc))
7033 {
7034         struct fixed_rsrc_ref_node *backup_node;
7035         int ret;
7036
7037         if (data->quiesce)
7038                 return -ENXIO;
7039
7040         data->quiesce = true;
7041         do {
7042                 ret = -ENOMEM;
7043                 backup_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7044                 if (!backup_node)
7045                         break;
7046                 backup_node->rsrc_data = data;
7047                 backup_node->rsrc_put = rsrc_put;
7048
7049                 io_sqe_rsrc_kill_node(ctx, data);
7050                 percpu_ref_kill(&data->refs);
7051                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7052
7053                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7054                 if (!ret)
7055                         break;
7056
7057                 percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7058                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, backup_node);
7059                 backup_node = NULL;
7060                 reinit_completion(&data->done);
7061                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7062                 ret = io_run_task_work_sig();
7063                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7064         } while (ret >= 0);
7065         data->quiesce = false;
7066
7067         if (backup_node)
7068                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(backup_node);
7069         return ret;
7070 }
7071
7072 static struct fixed_rsrc_data *alloc_fixed_rsrc_data(struct io_ring_ctx *ctx)
7073 {
7074         struct fixed_rsrc_data *data;
7075
7076         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7077         if (!data)
7078                 return NULL;
7079
7080         if (percpu_ref_init(&data->refs, io_rsrc_data_ref_zero,
7081                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7082                 kfree(data);
7083                 return NULL;
7084         }
7085         data->ctx = ctx;
7086         init_completion(&data->done);
7087         return data;
7088 }
7089
7090 static void free_fixed_rsrc_data(struct fixed_rsrc_data *data)
7091 {
7092         percpu_ref_exit(&data->refs);
7093         kfree(data->table);
7094         kfree(data);
7095 }
7096
7097 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7098 {
7099         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7100         unsigned nr_tables, i;
7101         int ret;
7102
7103         /*
7104          * percpu_ref_is_dying() is to stop parallel files unregister
7105          * Since we possibly drop uring lock later in this function to
7106          * run task work.
7107          */
7108         if (!data || percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7109                 return -ENXIO;
7110         ret = io_rsrc_ref_quiesce(data, ctx, io_ring_file_put);
7111         if (ret)
7112                 return ret;
7113
7114         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7115         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7116         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7117                 kfree(data->table[i].files);
7118         free_fixed_rsrc_data(data);
7119         ctx->file_data = NULL;
7120         ctx->nr_user_files = 0;
7121         return 0;
7122 }
7123
7124 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7125         __releases(&sqd->lock)
7126 {
7127         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7128
7129         /*
7130          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7131          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7132          */
7133         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7134         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7135                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7136         mutex_unlock(&sqd->lock);
7137 }
7138
7139 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7140         __acquires(&sqd->lock)
7141 {
7142         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7143
7144         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7145         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7146         mutex_lock(&sqd->lock);
7147         if (sqd->thread)
7148                 wake_up_process(sqd->thread);
7149 }
7150
7151 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7152 {
7153         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7154
7155         mutex_lock(&sqd->lock);
7156         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7157         if (sqd->thread)
7158                 wake_up_process(sqd->thread);
7159         mutex_unlock(&sqd->lock);
7160         wait_for_completion(&sqd->exited);
7161 }
7162
7163 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7164 {
7165         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7166                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7167
7168                 io_sq_thread_stop(sqd);
7169                 kfree(sqd);
7170         }
7171 }
7172
7173 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7174 {
7175         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7176
7177         if (sqd) {
7178                 io_sq_thread_park(sqd);
7179                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7180                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7181                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7182
7183                 io_put_sq_data(sqd);
7184                 ctx->sq_data = NULL;
7185                 if (ctx->sq_creds)
7186                         put_cred(ctx->sq_creds);
7187         }
7188 }
7189
7190 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7191 {
7192         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7193         struct io_sq_data *sqd;
7194         struct fd f;
7195
7196         f = fdget(p->wq_fd);
7197         if (!f.file)
7198                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7199         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7200                 fdput(f);
7201                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7202         }
7203
7204         ctx_attach = f.file->private_data;
7205         sqd = ctx_attach->sq_data;
7206         if (!sqd) {
7207                 fdput(f);
7208                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7209         }
7210         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7211                 fdput(f);
7212                 return ERR_PTR(-EPERM);
7213         }
7214
7215         refcount_inc(&sqd->refs);
7216         fdput(f);
7217         return sqd;
7218 }
7219
7220 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7221                                          bool *attached)
7222 {
7223         struct io_sq_data *sqd;
7224
7225         *attached = false;
7226         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7227                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7228                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7229                         *attached = true;
7230                         return sqd;
7231                 }
7232                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7233                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7234                         return sqd;
7235         }
7236
7237         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7238         if (!sqd)
7239                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7240
7241         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7242         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7243         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7244         mutex_init(&sqd->lock);
7245         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7246         init_completion(&sqd->exited);
7247         return sqd;
7248 }
7249
7250 #if defined(CONFIG_UNIX)
7251 /*
7252  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7253  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7254  * loops in the file referencing.
7255  */
7256 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7257 {
7258         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7259         struct scm_fp_list *fpl;
7260         struct sk_buff *skb;
7261         int i, nr_files;
7262
7263         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7264         if (!fpl)
7265                 return -ENOMEM;
7266
7267         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7268         if (!skb) {
7269                 kfree(fpl);
7270                 return -ENOMEM;
7271         }
7272
7273         skb->sk = sk;
7274
7275         nr_files = 0;
7276         fpl->user = get_uid(current_user());
7277         for (i = 0; i < nr; i++) {
7278                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7279
7280                 if (!file)
7281                         continue;
7282                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7283                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7284                 nr_files++;
7285         }
7286
7287         if (nr_files) {
7288                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7289                 fpl->count = nr_files;
7290                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7291                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7292                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7293                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7294
7295                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7296                         fput(fpl->fp[i]);
7297         } else {
7298                 kfree_skb(skb);
7299                 kfree(fpl);
7300         }
7301
7302         return 0;
7303 }
7304
7305 /*
7306  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7307  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7308  * garbage collection to take care of this problem for us.
7309  */
7310 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7311 {
7312         unsigned left, total;
7313         int ret = 0;
7314
7315         total = 0;
7316         left = ctx->nr_user_files;
7317         while (left) {
7318                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7319
7320                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7321                 if (ret)
7322                         break;
7323                 left -= this_files;
7324                 total += this_files;
7325         }
7326
7327         if (!ret)
7328                 return 0;
7329
7330         while (total < ctx->nr_user_files) {
7331                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7332
7333                 if (file)
7334                         fput(file);
7335                 total++;
7336         }
7337
7338         return ret;
7339 }
7340 #else
7341 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7342 {
7343         return 0;
7344 }
7345 #endif
7346
7347 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7348                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7349 {
7350         int i;
7351
7352         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7353                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7354                 unsigned this_files;
7355
7356                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7357                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7358                                         GFP_KERNEL);
7359                 if (!table->files)
7360                         break;
7361                 nr_files -= this_files;
7362         }
7363
7364         if (i == nr_tables)
7365                 return 0;
7366
7367         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7368                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7369                 kfree(table->files);
7370         }
7371         return 1;
7372 }
7373
7374 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7375 {
7376         struct file *file = prsrc->file;
7377 #if defined(CONFIG_UNIX)
7378         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7379         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7380         struct sk_buff *skb;
7381         int i;
7382
7383         __skb_queue_head_init(&list);
7384
7385         /*
7386          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7387          * remove this entry and rearrange the file array.
7388          */
7389         skb = skb_dequeue(head);
7390         while (skb) {
7391                 struct scm_fp_list *fp;
7392
7393                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7394                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7395                         int left;
7396
7397                         if (fp->fp[i] != file)
7398                                 continue;
7399
7400                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7401                         left = fp->count - 1 - i;
7402                         if (left) {
7403                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7404                                                 left * sizeof(struct file *));
7405                         }
7406                         fp->count--;
7407                         if (!fp->count) {
7408                                 kfree_skb(skb);
7409                                 skb = NULL;
7410                         } else {
7411                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7412                         }
7413                         fput(file);
7414                         file = NULL;
7415                         break;
7416                 }
7417
7418                 if (!file)
7419                         break;
7420
7421                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7422
7423                 skb = skb_dequeue(head);
7424         }
7425
7426         if (skb_peek(&list)) {
7427                 spin_lock_irq(&head->lock);
7428                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7429                         __skb_queue_tail(head, skb);
7430                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7431         }
7432 #else
7433         fput(file);
7434 #endif
7435 }
7436
7437 static void __io_rsrc_put_work(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7438 {
7439         struct fixed_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7440         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7441         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7442
7443         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7444                 list_del(&prsrc->list);
7445                 ref_node->rsrc_put(ctx, prsrc);
7446                 kfree(prsrc);
7447         }
7448
7449         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7450         kfree(ref_node);
7451         percpu_ref_put(&rsrc_data->refs);
7452 }
7453
7454 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7455 {
7456         struct io_ring_ctx *ctx;
7457         struct llist_node *node;
7458
7459         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7460         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7461
7462         while (node) {
7463                 struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7464                 struct llist_node *next = node->next;
7465
7466                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_rsrc_ref_node, llist);
7467                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7468                 node = next;
7469         }
7470 }
7471
7472 static struct file **io_fixed_file_slot(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7473                                         unsigned i)
7474 {
7475         struct fixed_rsrc_table *table;
7476
7477         table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7478         return &table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
7479 }
7480
7481 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7482 {
7483         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7484         struct fixed_rsrc_data *data;
7485         struct io_ring_ctx *ctx;
7486         bool first_add = false;
7487         int delay = HZ;
7488
7489         ref_node = container_of(ref, struct fixed_rsrc_ref_node, refs);
7490         data = ref_node->rsrc_data;
7491         ctx = data->ctx;
7492
7493         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7494         ref_node->done = true;
7495
7496         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7497                 ref_node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7498                                         struct fixed_rsrc_ref_node, node);
7499                 /* recycle ref nodes in order */
7500                 if (!ref_node->done)
7501                         break;
7502                 list_del(&ref_node->node);
7503                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7504         }
7505         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7506
7507         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7508                 delay = 0;
7509
7510         if (!delay)
7511                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, 0);
7512         else if (first_add)
7513                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7514 }
7515
7516 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
7517                         struct io_ring_ctx *ctx)
7518 {
7519         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7520
7521         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7522         if (!ref_node)
7523                 return NULL;
7524
7525         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7526                             0, GFP_KERNEL)) {
7527                 kfree(ref_node);
7528                 return NULL;
7529         }
7530         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7531         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7532         ref_node->done = false;
7533         return ref_node;
7534 }
7535
7536 static void init_fixed_file_ref_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7537                                      struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7538 {
7539         ref_node->rsrc_data = ctx->file_data;
7540         ref_node->rsrc_put = io_ring_file_put;
7541 }
7542
7543 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7544 {
7545         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7546         kfree(ref_node);
7547 }
7548
7549
7550 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7551                                  unsigned nr_args)
7552 {
7553         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7554         unsigned nr_tables, i;
7555         struct file *file;
7556         int fd, ret = -ENOMEM;
7557         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7558         struct fixed_rsrc_data *file_data;
7559
7560         if (ctx->file_data)
7561                 return -EBUSY;
7562         if (!nr_args)
7563                 return -EINVAL;
7564         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7565                 return -EMFILE;
7566
7567         file_data = alloc_fixed_rsrc_data(ctx);
7568         if (!file_data)
7569                 return -ENOMEM;
7570         ctx->file_data = file_data;
7571
7572         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7573         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7574                                    GFP_KERNEL);
7575         if (!file_data->table)
7576                 goto out_free;
7577
7578         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7579                 goto out_free;
7580
7581         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7582                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7583                         ret = -EFAULT;
7584                         goto out_fput;
7585                 }
7586                 /* allow sparse sets */
7587                 if (fd == -1)
7588                         continue;
7589
7590                 file = fget(fd);
7591                 ret = -EBADF;
7592                 if (!file)
7593                         goto out_fput;
7594
7595                 /*
7596                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7597                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7598                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7599                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7600                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7601                  */
7602                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7603                         fput(file);
7604                         goto out_fput;
7605                 }
7606                 *io_fixed_file_slot(file_data, i) = file;
7607         }
7608
7609         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7610         if (ret) {
7611                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7612                 return ret;
7613         }
7614
7615         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7616         if (!ref_node) {
7617                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7618                 return -ENOMEM;
7619         }
7620         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7621
7622         io_sqe_rsrc_set_node(ctx, file_data, ref_node);
7623         return ret;
7624 out_fput:
7625         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7626                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7627                 if (file)
7628                         fput(file);
7629         }
7630         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7631                 kfree(file_data->table[i].files);
7632         ctx->nr_user_files = 0;
7633 out_free:
7634         free_fixed_rsrc_data(ctx->file_data);
7635         ctx->file_data = NULL;
7636         return ret;
7637 }
7638
7639 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7640                                 int index)
7641 {
7642 #if defined(CONFIG_UNIX)
7643         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7644         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7645         struct sk_buff *skb;
7646
7647         /*
7648          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7649          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7650          * and filling it in.
7651          */
7652         spin_lock_irq(&head->lock);
7653         skb = skb_peek(head);
7654         if (skb) {
7655                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7656
7657                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7658                         __skb_unlink(skb, head);
7659                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7660                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7661                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7662                         fpl->count++;
7663                         spin_lock_irq(&head->lock);
7664                         __skb_queue_head(head, skb);
7665                 } else {
7666                         skb = NULL;
7667                 }
7668         }
7669         spin_unlock_irq(&head->lock);
7670
7671         if (skb) {
7672                 fput(file);
7673                 return 0;
7674         }
7675
7676         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7677 #else
7678         return 0;
7679 #endif
7680 }
7681
7682 static int io_queue_rsrc_removal(struct fixed_rsrc_data *data, void *rsrc)
7683 {
7684         struct io_rsrc_put *prsrc;
7685         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = data->node;
7686
7687         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7688         if (!prsrc)
7689                 return -ENOMEM;
7690
7691         prsrc->rsrc = rsrc;
7692         list_add(&prsrc->list, &ref_node->rsrc_list);
7693
7694         return 0;
7695 }
7696
7697 static inline int io_queue_file_removal(struct fixed_rsrc_data *data,
7698                                         struct file *file)
7699 {
7700         return io_queue_rsrc_removal(data, (void *)file);
7701 }
7702
7703 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7704                                  struct io_uring_rsrc_update *up,
7705                                  unsigned nr_args)
7706 {
7707         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7708         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7709         struct file *file, **file_slot;
7710         __s32 __user *fds;
7711         int fd, i, err;
7712         __u32 done;
7713         bool needs_switch = false;
7714
7715         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7716                 return -EOVERFLOW;
7717         if (done > ctx->nr_user_files)
7718                 return -EINVAL;
7719
7720         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7721         if (!ref_node)
7722                 return -ENOMEM;
7723         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7724
7725         fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7726         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7727                 err = 0;
7728                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7729                         err = -EFAULT;
7730                         break;
7731                 }
7732                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7733                         continue;
7734
7735                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7736                 file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
7737
7738                 if (*file_slot) {
7739                         err = io_queue_file_removal(data, *file_slot);
7740                         if (err)
7741                                 break;
7742                         *file_slot = NULL;
7743                         needs_switch = true;
7744                 }
7745                 if (fd != -1) {
7746                         file = fget(fd);
7747                         if (!file) {
7748                                 err = -EBADF;
7749                                 break;
7750                         }
7751                         /*
7752                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7753                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7754                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7755                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7756                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7757                          * support regular read/write anyway.
7758                          */
7759                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7760                                 fput(file);
7761                                 err = -EBADF;
7762                                 break;
7763                         }
7764                         *file_slot = file;
7765                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7766                         if (err) {
7767                                 *file_slot = NULL;
7768                                 fput(file);
7769                                 break;
7770                         }
7771                 }
7772         }
7773
7774         if (needs_switch) {
7775                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7776                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, ref_node);
7777         } else
7778                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(ref_node);
7779
7780         return done ? done : err;
7781 }
7782
7783 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7784                                unsigned nr_args)
7785 {
7786         struct io_uring_rsrc_update up;
7787
7788         if (!ctx->file_data)
7789                 return -ENXIO;
7790         if (!nr_args)
7791                 return -EINVAL;
7792         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7793                 return -EFAULT;
7794         if (up.resv)
7795                 return -EINVAL;
7796
7797         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7798 }
7799
7800 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7801 {
7802         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7803
7804         req = io_put_req_find_next(req);
7805         return req ? &req->work : NULL;
7806 }
7807
7808 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx)
7809 {
7810         struct io_wq_hash *hash;
7811         struct io_wq_data data;
7812         unsigned int concurrency;
7813
7814         hash = ctx->hash_map;
7815         if (!hash) {
7816                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7817                 if (!hash)
7818                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7819                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7820                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7821                 ctx->hash_map = hash;
7822         }
7823
7824         data.hash = hash;
7825         data.free_work = io_free_work;
7826         data.do_work = io_wq_submit_work;
7827
7828         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7829         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7830
7831         return io_wq_create(concurrency, &data);
7832 }
7833
7834 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7835                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7836 {
7837         struct io_uring_task *tctx;
7838         int ret;
7839
7840         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7841         if (unlikely(!tctx))
7842                 return -ENOMEM;
7843
7844         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7845         if (unlikely(ret)) {
7846                 kfree(tctx);
7847                 return ret;
7848         }
7849
7850         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx);
7851         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7852                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7853                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7854                 kfree(tctx);
7855                 return ret;
7856         }
7857
7858         xa_init(&tctx->xa);
7859         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7860         tctx->last = NULL;
7861         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7862         task->io_uring = tctx;
7863         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7864         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7865         tctx->task_state = 0;
7866         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7867         return 0;
7868 }
7869
7870 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7871 {
7872         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7873
7874         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7875         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7876
7877         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7878         kfree(tctx);
7879         tsk->io_uring = NULL;
7880 }
7881
7882 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7883                                 struct io_uring_params *p)
7884 {
7885         int ret;
7886
7887         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7888         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7889                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7890                 struct fd f;
7891
7892                 f = fdget(p->wq_fd);
7893                 if (!f.file)
7894                         return -ENXIO;
7895                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7896                         fdput(f);
7897                         return -EINVAL;
7898                 }
7899                 fdput(f);
7900         }
7901         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7902                 struct task_struct *tsk;
7903                 struct io_sq_data *sqd;
7904                 bool attached;
7905
7906                 ret = -EPERM;
7907                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_NICE))
7908                         goto err;
7909
7910                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
7911                 if (IS_ERR(sqd)) {
7912                         ret = PTR_ERR(sqd);
7913                         goto err;
7914                 }
7915
7916                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
7917                 ctx->sq_data = sqd;
7918                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7919                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7920                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7921
7922                 ret = 0;
7923                 io_sq_thread_park(sqd);
7924                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
7925                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7926                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
7927                 if (attached && !sqd->thread)
7928                         ret = -ENXIO;
7929                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7930
7931                 if (ret < 0)
7932                         goto err;
7933                 if (attached)
7934                         return 0;
7935
7936                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7937                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7938
7939                         ret = -EINVAL;
7940                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7941                                 goto err_sqpoll;
7942                         if (!cpu_online(cpu))
7943                                 goto err_sqpoll;
7944
7945                         sqd->sq_cpu = cpu;
7946                 } else {
7947                         sqd->sq_cpu = -1;
7948                 }
7949
7950                 sqd->task_pid = current->pid;
7951                 sqd->task_tgid = current->tgid;
7952                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
7953                 if (IS_ERR(tsk)) {
7954                         ret = PTR_ERR(tsk);
7955                         goto err_sqpoll;
7956                 }
7957
7958                 sqd->thread = tsk;
7959                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
7960                 wake_up_new_task(tsk);
7961                 if (ret)
7962                         goto err;
7963         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7964                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7965                 ret = -EINVAL;
7966                 goto err;
7967         }
7968
7969         return 0;
7970 err:
7971         io_sq_thread_finish(ctx);
7972         return ret;
7973 err_sqpoll:
7974         complete(&ctx->sq_data->exited);
7975         goto err;
7976 }
7977
7978 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7979                                       unsigned long nr_pages)
7980 {
7981         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7982 }
7983
7984 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7985                                    unsigned long nr_pages)
7986 {
7987         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7988
7989         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7990         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7991
7992         do {
7993                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7994                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7995                 if (new_pages > page_limit)
7996                         return -ENOMEM;
7997         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7998                                         new_pages) != cur_pages);
7999
8000         return 0;
8001 }
8002
8003 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8004 {
8005         if (ctx->user)
8006                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8007
8008         if (ctx->mm_account)
8009                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8010 }
8011
8012 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8013 {
8014         int ret;
8015
8016         if (ctx->user) {
8017                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8018                 if (ret)
8019                         return ret;
8020         }
8021
8022         if (ctx->mm_account)
8023                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8024
8025         return 0;
8026 }
8027
8028 static void io_mem_free(void *ptr)
8029 {
8030         struct page *page;
8031
8032         if (!ptr)
8033                 return;
8034
8035         page = virt_to_head_page(ptr);
8036         if (put_page_testzero(page))
8037                 free_compound_page(page);
8038 }
8039
8040 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8041 {
8042         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8043                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8044
8045         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8046 }
8047
8048 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8049                                 size_t *sq_offset)
8050 {
8051         struct io_rings *rings;
8052         size_t off, sq_array_size;
8053
8054         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8055         if (off == SIZE_MAX)
8056                 return SIZE_MAX;
8057
8058 #ifdef CONFIG_SMP
8059         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8060         if (off == 0)
8061                 return SIZE_MAX;
8062 #endif
8063
8064         if (sq_offset)
8065                 *sq_offset = off;
8066
8067         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8068         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8069                 return SIZE_MAX;
8070
8071         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8072                 return SIZE_MAX;
8073
8074         return off;
8075 }
8076
8077 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8078 {
8079         int i, j;
8080
8081         if (!ctx->user_bufs)
8082                 return -ENXIO;
8083
8084         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8085                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8086
8087                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8088                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8089
8090                 if (imu->acct_pages)
8091                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8092                 kvfree(imu->bvec);
8093                 imu->nr_bvecs = 0;
8094         }
8095
8096         kfree(ctx->user_bufs);
8097         ctx->user_bufs = NULL;
8098         ctx->nr_user_bufs = 0;
8099         return 0;
8100 }
8101
8102 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8103                        void __user *arg, unsigned index)
8104 {
8105         struct iovec __user *src;
8106
8107 #ifdef CONFIG_COMPAT
8108         if (ctx->compat) {
8109                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8110                 struct compat_iovec ciov;
8111
8112                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8113                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8114                         return -EFAULT;
8115
8116                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8117                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8118                 return 0;
8119         }
8120 #endif
8121         src = (struct iovec __user *) arg;
8122         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8123                 return -EFAULT;
8124         return 0;
8125 }
8126
8127 /*
8128  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8129  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8130  * match that one.
8131  *
8132  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8133  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8134  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8135  */
8136 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8137                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8138 {
8139         int i, j;
8140
8141         /* check current page array */
8142         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8143                 if (!PageCompound(pages[i]))
8144                         continue;
8145                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8146                         return true;
8147         }
8148
8149         /* check previously registered pages */
8150         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8151                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8152
8153                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8154                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8155                                 continue;
8156                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8157                                 return true;
8158                 }
8159         }
8160
8161         return false;
8162 }
8163
8164 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8165                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8166                                  struct page **last_hpage)
8167 {
8168         int i, ret;
8169
8170         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8171                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8172                         imu->acct_pages++;
8173                 } else {
8174                         struct page *hpage;
8175
8176                         hpage = compound_head(pages[i]);
8177                         if (hpage == *last_hpage)
8178                                 continue;
8179                         *last_hpage = hpage;
8180                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8181                                 continue;
8182                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8183                 }
8184         }
8185
8186         if (!imu->acct_pages)
8187                 return 0;
8188
8189         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8190         if (ret)
8191                 imu->acct_pages = 0;
8192         return ret;
8193 }
8194
8195 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8196                                   struct io_mapped_ubuf *imu,
8197                                   struct page **last_hpage)
8198 {
8199         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8200         struct page **pages = NULL;
8201         unsigned long off, start, end, ubuf;
8202         size_t size;
8203         int ret, pret, nr_pages, i;
8204
8205         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8206         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8207         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8208         nr_pages = end - start;
8209
8210         ret = -ENOMEM;
8211
8212         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8213         if (!pages)
8214                 goto done;
8215
8216         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8217                               GFP_KERNEL);
8218         if (!vmas)
8219                 goto done;
8220
8221         imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8222                                    GFP_KERNEL);
8223         if (!imu->bvec)
8224                 goto done;
8225
8226         ret = 0;
8227         mmap_read_lock(current->mm);
8228         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8229                               pages, vmas);
8230         if (pret == nr_pages) {
8231                 /* don't support file backed memory */
8232                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8233                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8234
8235                         if (vma->vm_file &&
8236                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8237                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8238                                 break;
8239                         }
8240                 }
8241         } else {
8242                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8243         }
8244         mmap_read_unlock(current->mm);
8245         if (ret) {
8246                 /*
8247                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8248                  * release any pages we did get
8249                  */
8250                 if (pret > 0)
8251                         unpin_user_pages(pages, pret);
8252                 kvfree(imu->bvec);
8253                 goto done;
8254         }
8255
8256         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8257         if (ret) {
8258                 unpin_user_pages(pages, pret);
8259                 kvfree(imu->bvec);
8260                 goto done;
8261         }
8262
8263         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8264         size = iov->iov_len;
8265         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8266                 size_t vec_len;
8267
8268                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8269                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8270                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8271                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8272                 off = 0;
8273                 size -= vec_len;
8274         }
8275         /* store original address for later verification */
8276         imu->ubuf = ubuf;
8277         imu->len = iov->iov_len;
8278         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8279         ret = 0;
8280 done:
8281         kvfree(pages);
8282         kvfree(vmas);
8283         return ret;
8284 }
8285
8286 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8287 {
8288         if (ctx->user_bufs)
8289                 return -EBUSY;
8290         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8291                 return -EINVAL;
8292
8293         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8294                                         GFP_KERNEL);
8295         if (!ctx->user_bufs)
8296                 return -ENOMEM;
8297
8298         return 0;
8299 }
8300
8301 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8302 {
8303         /*
8304          * Don't impose further limits on the size and buffer
8305          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8306          * submitted if they are wrong.
8307          */
8308         if (!iov->iov_base || !iov->iov_len)
8309                 return -EFAULT;
8310
8311         /* arbitrary limit, but we need something */
8312         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8313                 return -EFAULT;
8314
8315         return 0;
8316 }
8317
8318 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8319                                    unsigned int nr_args)
8320 {
8321         int i, ret;
8322         struct iovec iov;
8323         struct page *last_hpage = NULL;
8324
8325         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8326         if (ret)
8327                 return ret;
8328
8329         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8330                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8331
8332                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8333                 if (ret)
8334                         break;
8335
8336                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8337                 if (ret)
8338                         break;
8339
8340                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, imu, &last_hpage);
8341                 if (ret)
8342                         break;
8343
8344                 ctx->nr_user_bufs++;
8345         }
8346
8347         if (ret)
8348                 io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8349
8350         return ret;
8351 }
8352
8353 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8354 {
8355         __s32 __user *fds = arg;
8356         int fd;
8357
8358         if (ctx->cq_ev_fd)
8359                 return -EBUSY;
8360
8361         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8362                 return -EFAULT;
8363
8364         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8365         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8366                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8367                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8368                 return ret;
8369         }
8370
8371         return 0;
8372 }
8373
8374 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8375 {
8376         if (ctx->cq_ev_fd) {
8377                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8378                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8379                 return 0;
8380         }
8381
8382         return -ENXIO;
8383 }
8384
8385 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8386 {
8387         struct io_buffer *buf;
8388         unsigned long index;
8389
8390         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8391                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8392 }
8393
8394 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8395 {
8396         struct io_kiocb *req, *nxt;
8397
8398         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8399                 if (tsk && req->task != tsk)
8400                         continue;
8401                 list_del(&req->compl.list);
8402                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8403         }
8404 }
8405
8406 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8407 {
8408         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8409         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8410
8411         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8412
8413         if (submit_state->free_reqs) {
8414                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8415                                      submit_state->reqs);
8416                 submit_state->free_reqs = 0;
8417         }
8418
8419         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8420         list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
8421         cs->locked_free_nr = 0;
8422         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8423
8424         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8425
8426         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8427 }
8428
8429 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8430 {
8431         /*
8432          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8433          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8434          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Wait for them to finish.
8435          */
8436         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8437         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8438         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8439         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8440
8441         io_sq_thread_finish(ctx);
8442         io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8443
8444         if (ctx->mm_account) {
8445                 mmdrop(ctx->mm_account);
8446                 ctx->mm_account = NULL;
8447         }
8448
8449         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8450         io_sqe_files_unregister(ctx);
8451         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8452         io_eventfd_unregister(ctx);
8453         io_destroy_buffers(ctx);
8454
8455 #if defined(CONFIG_UNIX)
8456         if (ctx->ring_sock) {
8457                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8458                 sock_release(ctx->ring_sock);
8459         }
8460 #endif
8461
8462         io_mem_free(ctx->rings);
8463         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8464
8465         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8466         free_uid(ctx->user);
8467         io_req_caches_free(ctx);
8468         if (ctx->hash_map)
8469                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8470         kfree(ctx->cancel_hash);
8471         kfree(ctx);
8472 }
8473
8474 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8475 {
8476         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8477         __poll_t mask = 0;
8478
8479         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8480         /*
8481          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8482          * io_commit_cqring
8483          */
8484         smp_rmb();
8485         if (!io_sqring_full(ctx))
8486                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8487
8488         /*
8489          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8490          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8491          *      CPU0                    CPU1
8492          *      ----                    ----
8493          * lock(&ctx->uring_lock);
8494          *                              lock(&ep->mtx);
8495          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8496          * lock(&ep->mtx);
8497          *
8498          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8499          * pushs them to do the flush.
8500          */
8501         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8502                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8503
8504         return mask;
8505 }
8506
8507 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8508 {
8509         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8510
8511         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8512 }
8513
8514 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8515 {
8516         const struct cred *creds;
8517
8518         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8519         if (creds) {
8520                 put_cred(creds);
8521                 return 0;
8522         }
8523
8524         return -EINVAL;
8525 }
8526
8527 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8528 {
8529         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8530 }
8531
8532 struct io_tctx_exit {
8533         struct callback_head            task_work;
8534         struct completion               completion;
8535         struct io_ring_ctx              *ctx;
8536 };
8537
8538 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8539 {
8540         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8541         struct io_tctx_exit *work;
8542
8543         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8544         /*
8545          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8546          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8547          */
8548         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8549                 io_uring_del_task_file((unsigned long)work->ctx);
8550         complete(&work->completion);
8551 }
8552
8553 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8554 {
8555         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8556         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8557         struct io_tctx_exit exit;
8558         struct io_tctx_node *node;
8559         int ret;
8560
8561         /* prevent SQPOLL from submitting new requests */
8562         if (ctx->sq_data) {
8563                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8564                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
8565                 io_sqd_update_thread_idle(ctx->sq_data);
8566                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8567         }
8568
8569         /*
8570          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8571          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8572          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8573          * as nobody else will be looking for them.
8574          */
8575         do {
8576                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, NULL);
8577
8578                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8579         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8580
8581         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8582         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8583                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8584
8585                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8586                                         ctx_node);
8587                 exit.ctx = ctx;
8588                 init_completion(&exit.completion);
8589                 init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8590                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8591                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8592                         continue;
8593                 wake_up_process(node->task);
8594
8595                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8596                 wait_for_completion(&exit.completion);
8597                 cond_resched();
8598                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8599         }
8600         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8601
8602         io_ring_ctx_free(ctx);
8603 }
8604
8605 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8606 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8607                              struct files_struct *files)
8608 {
8609         struct io_kiocb *req, *tmp;
8610         int canceled = 0;
8611
8612         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8613         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8614                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
8615                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8616                         canceled++;
8617                 }
8618         }
8619         if (canceled != 0)
8620                 io_commit_cqring(ctx);
8621         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8622         if (canceled != 0)
8623                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8624         return canceled != 0;
8625 }
8626
8627 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8628 {
8629         unsigned long index;
8630         struct creds *creds;
8631
8632         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8633         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8634         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8635         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8636         if (ctx->rings)
8637                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8638         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8639                 io_unregister_personality(ctx, index);
8640         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8641
8642         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8643         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8644
8645         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8646         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8647
8648         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8649         /*
8650          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8651          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8652          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8653          * over using system_wq.
8654          */
8655         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8656 }
8657
8658 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8659 {
8660         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8661
8662         file->private_data = NULL;
8663         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8664         return 0;
8665 }
8666
8667 struct io_task_cancel {
8668         struct task_struct *task;
8669         struct files_struct *files;
8670 };
8671
8672 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8673 {
8674         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8675         struct io_task_cancel *cancel = data;
8676         bool ret;
8677
8678         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8679                 unsigned long flags;
8680                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8681
8682                 /* protect against races with linked timeouts */
8683                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8684                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8685                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8686         } else {
8687                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8688         }
8689         return ret;
8690 }
8691
8692 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8693                                   struct task_struct *task,
8694                                   struct files_struct *files)
8695 {
8696         struct io_defer_entry *de;
8697         LIST_HEAD(list);
8698
8699         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8700         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8701                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8702                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8703                         break;
8704                 }
8705         }
8706         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8707         if (list_empty(&list))
8708                 return false;
8709
8710         while (!list_empty(&list)) {
8711                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8712                 list_del_init(&de->list);
8713                 req_set_fail_links(de->req);
8714                 io_put_req(de->req);
8715                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8716                 kfree(de);
8717         }
8718         return true;
8719 }
8720
8721 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8722 {
8723         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8724
8725         return req->ctx == data;
8726 }
8727
8728 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8729 {
8730         struct io_tctx_node *node;
8731         enum io_wq_cancel cret;
8732         bool ret = false;
8733
8734         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8735         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8736                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8737
8738                 /*
8739                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8740                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8741                  */
8742                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8743                         continue;
8744                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8745                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8746         }
8747         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8748
8749         return ret;
8750 }
8751
8752 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8753                                          struct task_struct *task,
8754                                          struct files_struct *files)
8755 {
8756         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files, };
8757         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8758
8759         while (1) {
8760                 enum io_wq_cancel cret;
8761                 bool ret = false;
8762
8763                 if (!task) {
8764                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8765                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8766                         /*
8767                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8768                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8769                          */
8770                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8771                                                &cancel, true);
8772                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8773                 }
8774
8775                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8776                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !files) ||
8777                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8778                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8779                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8780                                 ret = true;
8781                         }
8782                 }
8783
8784                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8785                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8786                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8787                 ret |= io_run_task_work();
8788                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
8789                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8790                 if (!ret)
8791                         break;
8792                 cond_resched();
8793         }
8794 }
8795
8796 static int io_uring_count_inflight(struct io_ring_ctx *ctx,
8797                                    struct task_struct *task,
8798                                    struct files_struct *files)
8799 {
8800         struct io_kiocb *req;
8801         int cnt = 0;
8802
8803         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8804         list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry)
8805                 cnt += io_match_task(req, task, files);
8806         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8807         return cnt;
8808 }
8809
8810 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8811                                   struct task_struct *task,
8812                                   struct files_struct *files)
8813 {
8814         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8815                 DEFINE_WAIT(wait);
8816                 int inflight;
8817
8818                 inflight = io_uring_count_inflight(ctx, task, files);
8819                 if (!inflight)
8820                         break;
8821
8822                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, files);
8823
8824                 prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8825                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8826                 if (inflight == io_uring_count_inflight(ctx, task, files))
8827                         schedule();
8828                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8829         }
8830 }
8831
8832 /*
8833  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8834  */
8835 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8836 {
8837         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8838         struct io_tctx_node *node;
8839         int ret;
8840
8841         if (unlikely(!tctx)) {
8842                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8843                 if (unlikely(ret))
8844                         return ret;
8845                 tctx = current->io_uring;
8846         }
8847         if (tctx->last != ctx) {
8848                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx);
8849
8850                 if (!old) {
8851                         node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
8852                         if (!node)
8853                                 return -ENOMEM;
8854                         node->ctx = ctx;
8855                         node->task = current;
8856
8857                         ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
8858                                                 node, GFP_KERNEL));
8859                         if (ret) {
8860                                 kfree(node);
8861                                 return ret;
8862                         }
8863
8864                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8865                         list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
8866                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8867                 }
8868                 tctx->last = ctx;
8869         }
8870         return 0;
8871 }
8872
8873 /*
8874  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8875  */
8876 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index)
8877 {
8878         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8879         struct io_tctx_node *node;
8880
8881         if (!tctx)
8882                 return;
8883         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
8884         if (!node)
8885                 return;
8886
8887         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
8888         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
8889
8890         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
8891         list_del(&node->ctx_node);
8892         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
8893
8894         if (tctx->last == node->ctx)
8895                 tctx->last = NULL;
8896         kfree(node);
8897 }
8898
8899 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
8900 {
8901         struct io_tctx_node *node;
8902         unsigned long index;
8903
8904         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
8905                 io_uring_del_task_file(index);
8906         if (tctx->io_wq) {
8907                 io_wq_put_and_exit(tctx->io_wq);
8908                 tctx->io_wq = NULL;
8909         }
8910 }
8911
8912 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8913 {
8914         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8915 }
8916
8917 static void io_sqpoll_cancel_cb(struct callback_head *cb)
8918 {
8919         struct io_tctx_exit *work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8920         struct io_ring_ctx *ctx = work->ctx;
8921         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8922
8923         if (sqd->thread)
8924                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
8925         complete(&work->completion);
8926 }
8927
8928 static void io_sqpoll_cancel_sync(struct io_ring_ctx *ctx)
8929 {
8930         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8931         struct io_tctx_exit work = { .ctx = ctx, };
8932         struct task_struct *task;
8933
8934         io_sq_thread_park(sqd);
8935         list_del_init(&ctx->sqd_list);
8936         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8937         task = sqd->thread;
8938         if (task) {
8939                 init_completion(&work.completion);
8940                 init_task_work(&work.task_work, io_sqpoll_cancel_cb);
8941                 io_task_work_add_head(&sqd->park_task_work, &work.task_work);
8942                 wake_up_process(task);
8943         }
8944         io_sq_thread_unpark(sqd);
8945
8946         if (task)
8947                 wait_for_completion(&work.completion);
8948 }
8949
8950 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8951 {
8952         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8953         struct io_tctx_node *node;
8954         unsigned long index;
8955
8956         /* make sure overflow events are dropped */
8957         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8958         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
8959                 struct io_ring_ctx *ctx = node->ctx;
8960
8961                 if (ctx->sq_data) {
8962                         io_sqpoll_cancel_sync(ctx);
8963                         continue;
8964                 }
8965                 io_uring_cancel_files(ctx, current, files);
8966                 if (!files)
8967                         io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
8968         }
8969         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8970
8971         if (files)
8972                 io_uring_clean_tctx(tctx);
8973 }
8974
8975 /* should only be called by SQPOLL task */
8976 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx)
8977 {
8978         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8979         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8980         s64 inflight;
8981         DEFINE_WAIT(wait);
8982
8983         WARN_ON_ONCE(!sqd || ctx->sq_data->thread != current);
8984
8985         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8986         do {
8987                 /* read completions before cancelations */
8988                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8989                 if (!inflight)
8990                         break;
8991                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
8992
8993                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8994                 /*
8995                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
8996                  * avoids a race where a completion comes in before we did
8997                  * prepare_to_wait().
8998                  */
8999                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9000                         schedule();
9001                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9002         } while (1);
9003         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9004 }
9005
9006 /*
9007  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
9008  * requests.
9009  */
9010 void __io_uring_task_cancel(void)
9011 {
9012         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9013         DEFINE_WAIT(wait);
9014         s64 inflight;
9015
9016         /* make sure overflow events are dropped */
9017         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9018         __io_uring_files_cancel(NULL);
9019
9020         do {
9021                 /* read completions before cancelations */
9022                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9023                 if (!inflight)
9024                         break;
9025                 __io_uring_files_cancel(NULL);
9026
9027                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9028
9029                 /*
9030                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9031                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9032                  * prepare_to_wait().
9033                  */
9034                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9035                         schedule();
9036                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9037         } while (1);
9038
9039         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9040
9041         io_uring_clean_tctx(tctx);
9042         /* all current's requests should be gone, we can kill tctx */
9043         __io_uring_free(current);
9044 }
9045
9046 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9047                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9048 {
9049         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9050         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9051         struct page *page;
9052         void *ptr;
9053
9054         switch (offset) {
9055         case IORING_OFF_SQ_RING:
9056         case IORING_OFF_CQ_RING:
9057                 ptr = ctx->rings;
9058                 break;
9059         case IORING_OFF_SQES:
9060                 ptr = ctx->sq_sqes;
9061                 break;
9062         default:
9063                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9064         }
9065
9066         page = virt_to_head_page(ptr);
9067         if (sz > page_size(page))
9068                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9069
9070         return ptr;
9071 }
9072
9073 #ifdef CONFIG_MMU
9074
9075 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9076 {
9077         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9078         unsigned long pfn;
9079         void *ptr;
9080
9081         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9082         if (IS_ERR(ptr))
9083                 return PTR_ERR(ptr);
9084
9085         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9086         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9087 }
9088
9089 #else /* !CONFIG_MMU */
9090
9091 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9092 {
9093         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9094 }
9095
9096 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9097 {
9098         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9099 }
9100
9101 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9102         unsigned long addr, unsigned long len,
9103         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9104 {
9105         void *ptr;
9106
9107         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9108         if (IS_ERR(ptr))
9109                 return PTR_ERR(ptr);
9110
9111         return (unsigned long) ptr;
9112 }
9113
9114 #endif /* !CONFIG_MMU */
9115
9116 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9117 {
9118         DEFINE_WAIT(wait);
9119
9120         do {
9121                 if (!io_sqring_full(ctx))
9122                         break;
9123                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9124
9125                 if (!io_sqring_full(ctx))
9126                         break;
9127                 schedule();
9128         } while (!signal_pending(current));
9129
9130         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9131         return 0;
9132 }
9133
9134 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9135                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9136                           const sigset_t __user **sig)
9137 {
9138         struct io_uring_getevents_arg arg;
9139
9140         /*
9141          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9142          * is just a pointer to the sigset_t.
9143          */
9144         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9145                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9146                 *ts = NULL;
9147                 return 0;
9148         }
9149
9150         /*
9151          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9152          * timespec and sigset_t pointers if good.
9153          */
9154         if (*argsz != sizeof(arg))
9155                 return -EINVAL;
9156         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9157                 return -EFAULT;
9158         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9159         *argsz = arg.sigmask_sz;
9160         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9161         return 0;
9162 }
9163
9164 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9165                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9166                 size_t, argsz)
9167 {
9168         struct io_ring_ctx *ctx;
9169         long ret = -EBADF;
9170         int submitted = 0;
9171         struct fd f;
9172
9173         io_run_task_work();
9174
9175         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9176                         IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG))
9177                 return -EINVAL;
9178
9179         f = fdget(fd);
9180         if (!f.file)
9181                 return -EBADF;
9182
9183         ret = -EOPNOTSUPP;
9184         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9185                 goto out_fput;
9186
9187         ret = -ENXIO;
9188         ctx = f.file->private_data;
9189         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
9190                 goto out_fput;
9191
9192         ret = -EBADFD;
9193         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
9194                 goto out;
9195
9196         /*
9197          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9198          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9199          * we were asked to.
9200          */
9201         ret = 0;
9202         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9203                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
9204
9205                 ret = -EOWNERDEAD;
9206                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9207                         goto out;
9208                 }
9209                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9210                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9211                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9212                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9213                         if (ret)
9214                                 goto out;
9215                 }
9216                 submitted = to_submit;
9217         } else if (to_submit) {
9218                 ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9219                 if (unlikely(ret))
9220                         goto out;
9221                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9222                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9223                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9224
9225                 if (submitted != to_submit)
9226                         goto out;
9227         }
9228         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9229                 const sigset_t __user *sig;
9230                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9231
9232                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9233                 if (unlikely(ret))
9234                         goto out;
9235
9236                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9237
9238                 /*
9239                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9240                  * space applications don't need to do io completion events
9241                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9242                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9243                  */
9244                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9245                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9246                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9247                 } else {
9248                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9249                 }
9250         }
9251
9252 out:
9253         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9254 out_fput:
9255         fdput(f);
9256         return submitted ? submitted : ret;
9257 }
9258
9259 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9260 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9261                 const struct cred *cred)
9262 {
9263         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9264         struct group_info *gi;
9265         kernel_cap_t cap;
9266         unsigned __capi;
9267         int g;
9268
9269         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9270         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9271         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9272         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9273         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9274         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9275         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9276         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9277         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9278         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9279         gi = cred->group_info;
9280         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9281                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9282                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9283         }
9284         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9285         cap = cred->cap_effective;
9286         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9287                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9288         seq_putc(m, '\n');
9289         return 0;
9290 }
9291
9292 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9293 {
9294         struct io_sq_data *sq = NULL;
9295         bool has_lock;
9296         int i;
9297
9298         /*
9299          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9300          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9301          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9302          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9303          */
9304         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9305
9306         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9307                 sq = ctx->sq_data;
9308                 if (!sq->thread)
9309                         sq = NULL;
9310         }
9311
9312         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9313         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9314         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9315         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9316                 struct file *f = *io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
9317
9318                 if (f)
9319                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9320                 else
9321                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9322         }
9323         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9324         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9325                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9326
9327                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9328                                                 (unsigned int) buf->len);
9329         }
9330         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9331                 unsigned long index;
9332                 const struct cred *cred;
9333
9334                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9335                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9336                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9337         }
9338         seq_printf(m, "PollList:\n");
9339         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9340         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9341                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9342                 struct io_kiocb *req;
9343
9344                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9345                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9346                                         req->task->task_works != NULL);
9347         }
9348         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9349         if (has_lock)
9350                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9351 }
9352
9353 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9354 {
9355         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9356
9357         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9358                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9359                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9360         }
9361 }
9362 #endif
9363
9364 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9365         .release        = io_uring_release,
9366         .mmap           = io_uring_mmap,
9367 #ifndef CONFIG_MMU
9368         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9369         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9370 #endif
9371         .poll           = io_uring_poll,
9372         .fasync         = io_uring_fasync,
9373 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9374         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9375 #endif
9376 };
9377
9378 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9379                                   struct io_uring_params *p)
9380 {
9381         struct io_rings *rings;
9382         size_t size, sq_array_offset;
9383
9384         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9385         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9386         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9387
9388         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9389         if (size == SIZE_MAX)
9390                 return -EOVERFLOW;
9391
9392         rings = io_mem_alloc(size);
9393         if (!rings)
9394                 return -ENOMEM;
9395
9396         ctx->rings = rings;
9397         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9398         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9399         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9400         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9401         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9402         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9403         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9404
9405         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9406         if (size == SIZE_MAX) {
9407                 io_mem_free(ctx->rings);
9408                 ctx->rings = NULL;
9409                 return -EOVERFLOW;
9410         }
9411
9412         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9413         if (!ctx->sq_sqes) {
9414                 io_mem_free(ctx->rings);
9415                 ctx->rings = NULL;
9416                 return -ENOMEM;
9417         }
9418
9419         return 0;
9420 }
9421
9422 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9423 {
9424         int ret, fd;
9425
9426         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9427         if (fd < 0)
9428                 return fd;
9429
9430         ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9431         if (ret) {
9432                 put_unused_fd(fd);
9433                 return ret;
9434         }
9435         fd_install(fd, file);
9436         return fd;
9437 }
9438
9439 /*
9440  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9441  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9442  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9443  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9444  */
9445 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9446 {
9447         struct file *file;
9448 #if defined(CONFIG_UNIX)
9449         int ret;
9450
9451         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9452                                 &ctx->ring_sock);
9453         if (ret)
9454                 return ERR_PTR(ret);
9455 #endif
9456
9457         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9458                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9459 #if defined(CONFIG_UNIX)
9460         if (IS_ERR(file)) {
9461                 sock_release(ctx->ring_sock);
9462                 ctx->ring_sock = NULL;
9463         } else {
9464                 ctx->ring_sock->file = file;
9465         }
9466 #endif
9467         return file;
9468 }
9469
9470 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9471                            struct io_uring_params __user *params)
9472 {
9473         struct io_ring_ctx *ctx;
9474         struct file *file;
9475         int ret;
9476
9477         if (!entries)
9478                 return -EINVAL;
9479         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9480                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9481                         return -EINVAL;
9482                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9483         }
9484
9485         /*
9486          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9487          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9488          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9489          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9490          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9491          * of CQ ring entries manually.
9492          */
9493         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9494         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9495                 /*
9496                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9497                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9498                  * any cq vs sq ring sizing.
9499                  */
9500                 if (!p->cq_entries)
9501                         return -EINVAL;
9502                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9503                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9504                                 return -EINVAL;
9505                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9506                 }
9507                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9508                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9509                         return -EINVAL;
9510         } else {
9511                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9512         }
9513
9514         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9515         if (!ctx)
9516                 return -ENOMEM;
9517         ctx->compat = in_compat_syscall();
9518         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9519                 ctx->user = get_uid(current_user());
9520
9521         /*
9522          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9523          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9524          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9525          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9526          */
9527         mmgrab(current->mm);
9528         ctx->mm_account = current->mm;
9529
9530         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9531         if (ret)
9532                 goto err;
9533
9534         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9535         if (ret)
9536                 goto err;
9537
9538         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9539         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9540         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9541         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9542         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9543         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9544         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9545         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9546
9547         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9548         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9549         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9550         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9551         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9552         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9553         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9554         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9555
9556         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9557                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9558                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9559                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9560                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS;
9561
9562         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9563                 ret = -EFAULT;
9564                 goto err;
9565         }
9566
9567         file = io_uring_get_file(ctx);
9568         if (IS_ERR(file)) {
9569                 ret = PTR_ERR(file);
9570                 goto err;
9571         }
9572
9573         /*
9574          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9575          * having closed it before we finish setup
9576          */
9577         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9578         if (ret < 0) {
9579                 /* fput will clean it up */
9580                 fput(file);
9581                 return ret;
9582         }
9583
9584         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9585         return ret;
9586 err:
9587         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9588         return ret;
9589 }
9590
9591 /*
9592  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9593  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9594  * params structure passed in.
9595  */
9596 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9597 {
9598         struct io_uring_params p;
9599         int i;
9600
9601         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9602                 return -EFAULT;
9603         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9604                 if (p.resv[i])
9605                         return -EINVAL;
9606         }
9607
9608         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9609                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9610                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9611                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9612                 return -EINVAL;
9613
9614         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9615 }
9616
9617 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9618                 struct io_uring_params __user *, params)
9619 {
9620         return io_uring_setup(entries, params);
9621 }
9622
9623 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9624 {
9625         struct io_uring_probe *p;
9626         size_t size;
9627         int i, ret;
9628
9629         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9630         if (size == SIZE_MAX)
9631                 return -EOVERFLOW;
9632         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9633         if (!p)
9634                 return -ENOMEM;
9635
9636         ret = -EFAULT;
9637         if (copy_from_user(p, arg, size))
9638                 goto out;
9639         ret = -EINVAL;
9640         if (memchr_inv(p, 0, size))
9641                 goto out;
9642
9643         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9644         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9645                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9646
9647         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9648                 p->ops[i].op = i;
9649                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9650                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9651         }
9652         p->ops_len = i;
9653
9654         ret = 0;
9655         if (copy_to_user(arg, p, size))
9656                 ret = -EFAULT;
9657 out:
9658         kfree(p);
9659         return ret;
9660 }
9661
9662 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9663 {
9664         const struct cred *creds;
9665         u32 id;
9666         int ret;
9667
9668         creds = get_current_cred();
9669
9670         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9671                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9672         if (!ret)
9673                 return id;
9674         put_cred(creds);
9675         return ret;
9676 }
9677
9678 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9679                                     unsigned int nr_args)
9680 {
9681         struct io_uring_restriction *res;
9682         size_t size;
9683         int i, ret;
9684
9685         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9686         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9687                 return -EBADFD;
9688
9689         /* We allow only a single restrictions registration */
9690         if (ctx->restrictions.registered)
9691                 return -EBUSY;
9692
9693         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9694                 return -EINVAL;
9695
9696         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9697         if (size == SIZE_MAX)
9698                 return -EOVERFLOW;
9699
9700         res = memdup_user(arg, size);
9701         if (IS_ERR(res))
9702                 return PTR_ERR(res);
9703
9704         ret = 0;
9705
9706         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9707                 switch (res[i].opcode) {
9708                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9709                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9710                                 ret = -EINVAL;
9711                                 goto out;
9712                         }
9713
9714                         __set_bit(res[i].register_op,
9715                                   ctx->restrictions.register_op);
9716                         break;
9717                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9718                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9719                                 ret = -EINVAL;
9720                                 goto out;
9721                         }
9722
9723                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9724                         break;
9725                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9726                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9727                         break;
9728                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9729                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9730                         break;
9731                 default:
9732                         ret = -EINVAL;
9733                         goto out;
9734                 }
9735         }
9736
9737 out:
9738         /* Reset all restrictions if an error happened */
9739         if (ret != 0)
9740                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9741         else
9742                 ctx->restrictions.registered = true;
9743
9744         kfree(res);
9745         return ret;
9746 }
9747
9748 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9749 {
9750         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9751                 return -EBADFD;
9752
9753         if (ctx->restrictions.registered)
9754                 ctx->restricted = 1;
9755
9756         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9757         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9758                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9759         return 0;
9760 }
9761
9762 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9763 {
9764         switch (op) {
9765         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9766         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9767         case IORING_REGISTER_PROBE:
9768         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9769         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9770                 return false;
9771         default:
9772                 return true;
9773         }
9774 }
9775
9776 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9777                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9778         __releases(ctx->uring_lock)
9779         __acquires(ctx->uring_lock)
9780 {
9781         int ret;
9782
9783         /*
9784          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9785          * someone else killed the ctx or is already going through
9786          * io_uring_register().
9787          */
9788         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9789                 return -ENXIO;
9790
9791         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9792                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9793
9794                 /*
9795                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9796                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9797                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9798                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9799                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9800                  * after we've killed the percpu ref.
9801                  */
9802                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9803                 do {
9804                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9805                         if (!ret)
9806                                 break;
9807                         ret = io_run_task_work_sig();
9808                         if (ret < 0)
9809                                 break;
9810                 } while (1);
9811
9812                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9813
9814                 if (ret) {
9815                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9816                         goto out_quiesce;
9817                 }
9818         }
9819
9820         if (ctx->restricted) {
9821                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9822                         ret = -EINVAL;
9823                         goto out;
9824                 }
9825
9826                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9827                         ret = -EACCES;
9828                         goto out;
9829                 }
9830         }
9831
9832         switch (opcode) {
9833         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9834                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args);
9835                 break;
9836         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9837                 ret = -EINVAL;
9838                 if (arg || nr_args)
9839                         break;
9840                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9841                 break;
9842         case IORING_REGISTER_FILES:
9843                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9844                 break;
9845         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9846                 ret = -EINVAL;
9847                 if (arg || nr_args)
9848                         break;
9849                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9850                 break;
9851         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9852                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9853                 break;
9854         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9855         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9856                 ret = -EINVAL;
9857                 if (nr_args != 1)
9858                         break;
9859                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9860                 if (ret)
9861                         break;
9862                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9863                         ctx->eventfd_async = 1;
9864                 else
9865                         ctx->eventfd_async = 0;
9866                 break;
9867         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9868                 ret = -EINVAL;
9869                 if (arg || nr_args)
9870                         break;
9871                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9872                 break;
9873         case IORING_REGISTER_PROBE:
9874                 ret = -EINVAL;
9875                 if (!arg || nr_args > 256)
9876                         break;
9877                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9878                 break;
9879         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9880                 ret = -EINVAL;
9881                 if (arg || nr_args)
9882                         break;
9883                 ret = io_register_personality(ctx);
9884                 break;
9885         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9886                 ret = -EINVAL;
9887                 if (arg)
9888                         break;
9889                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9890                 break;
9891         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9892                 ret = -EINVAL;
9893                 if (arg || nr_args)
9894                         break;
9895                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9896                 break;
9897         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9898                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9899                 break;
9900         default:
9901                 ret = -EINVAL;
9902                 break;
9903         }
9904
9905 out:
9906         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9907                 /* bring the ctx back to life */
9908                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9909 out_quiesce:
9910                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9911         }
9912         return ret;
9913 }
9914
9915 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9916                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9917 {
9918         struct io_ring_ctx *ctx;
9919         long ret = -EBADF;
9920         struct fd f;
9921
9922         f = fdget(fd);
9923         if (!f.file)
9924                 return -EBADF;
9925
9926         ret = -EOPNOTSUPP;
9927         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9928                 goto out_fput;
9929
9930         ctx = f.file->private_data;
9931
9932         io_run_task_work();
9933
9934         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9935         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9936         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9937         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9938                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9939 out_fput:
9940         fdput(f);
9941         return ret;
9942 }
9943
9944 static int __init io_uring_init(void)
9945 {
9946 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9947         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9948         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9949 } while (0)
9950
9951 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9952         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9953         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9954         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9955         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9956         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9957         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9958         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9959         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9960         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9961         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9962         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9963         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9964         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9965         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9966         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9967         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9968         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9969         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9970         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9971         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9972         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9973         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9974         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9975         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9976         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9977         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9978         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9979         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9980         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9981         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9982
9983         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9984         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9985         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
9986                                 SLAB_ACCOUNT);
9987         return 0;
9988 };
9989 __initcall(io_uring_init);