fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/blkdev.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81 #include <linux/freezer.h>
  82
  83 #define CREATE_TRACE_POINTS
  84 #include <trace/events/io_uring.h>
  85
  86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  87
  88 #include "internal.h"
  89 #include "io-wq.h"
  90
  91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  93
  94 /*
  95  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  96  */
  97 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  98 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  99 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
 100 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 101 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 102                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 103
 104 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 105                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 106                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 107
 108 struct io_uring {
 109         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 110         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 111 };
 112
 113 /*
 114  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 115  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 116  *
 117  * The offsets to the member fields are published through struct
 118  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 119  */
 120 struct io_rings {
 121         /*
 122          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 123          * masked to get valid indices.
 124          *
 125          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 126          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 127          * cq ring.
 128          */
 129         struct io_uring         sq, cq;
 130         /*
 131          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 132          * ring_entries - 1)
 133          */
 134         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 135         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 136         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 137         /*
 138          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 139          * invalid index stored in array
 140          *
 141          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 142          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 143          * cached value).
 144          *
 145          * After a new SQ head value was read by the application this
 146          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 147          * the new SQ head (and possibly more).
 148          */
 149         u32                     sq_dropped;
 150         /*
 151          * Runtime SQ flags
 152          *
 153          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 154          * application.
 155          *
 156          * The application needs a full memory barrier before checking
 157          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 158          */
 159         u32                     sq_flags;
 160         /*
 161          * Runtime CQ flags
 162          *
 163          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 164          * kernel.
 165          */
 166         u32                     cq_flags;
 167         /*
 168          * Number of completion events lost because the queue was full;
 169          * this should be avoided by the application by making sure
 170          * there are not more requests pending than there is space in
 171          * the completion queue.
 172          *
 173          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 174          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 175          * cached value).
 176          *
 177          * As completion events come in out of order this counter is not
 178          * ordered with any other data.
 179          */
 180         u32                     cq_overflow;
 181         /*
 182          * Ring buffer of completion events.
 183          *
 184          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 185          * produced, so the application is allowed to modify pending
 186          * entries.
 187          */
 188         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 189 };
 190
 191 enum io_uring_cmd_flags {
 192         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 193         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 194 };
 195
 196 struct io_mapped_ubuf {
 197         u64             ubuf;
 198         size_t          len;
 199         struct          bio_vec *bvec;
 200         unsigned int    nr_bvecs;
 201         unsigned long   acct_pages;
 202 };
 203
 204 struct io_ring_ctx;
 205
 206 struct io_rsrc_put {
 207         struct list_head list;
 208         union {
 209                 void *rsrc;
 210                 struct file *file;
 211         };
 212 };
 213
 214 struct fixed_rsrc_table {
 215         struct file             **files;
 216 };
 217
 218 struct fixed_rsrc_ref_node {
 219         struct percpu_ref               refs;
 220         struct list_head                node;
 221         struct list_head                rsrc_list;
 222         struct fixed_rsrc_data          *rsrc_data;
 223         void                            (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
 224                                                     struct io_rsrc_put *prsrc);
 225         struct llist_node               llist;
 226         bool                            done;
 227 };
 228
 229 struct fixed_rsrc_data {
 230         struct fixed_rsrc_table         *table;
 231         struct io_ring_ctx              *ctx;
 232
 233         struct fixed_rsrc_ref_node      *node;
 234         struct percpu_ref               refs;
 235         struct completion               done;
 236         bool                            quiesce;
 237 };
 238
 239 struct io_buffer {
 240         struct list_head list;
 241         __u64 addr;
 242         __s32 len;
 243         __u16 bid;
 244 };
 245
 246 struct io_restriction {
 247         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 248         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 249         u8 sqe_flags_allowed;
 250         u8 sqe_flags_required;
 251         bool registered;
 252 };
 253
 254 enum {
 255         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 256         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 257 };
 258
 259 struct io_sq_data {
 260         refcount_t              refs;
 261         atomic_t                park_pending;
 262         struct mutex            lock;
 263
 264         /* ctx's that are using this sqd */
 265         struct list_head        ctx_list;
 266
 267         struct task_struct      *thread;
 268         struct wait_queue_head  wait;
 269
 270         unsigned                sq_thread_idle;
 271         int                     sq_cpu;
 272         pid_t                   task_pid;
 273         pid_t                   task_tgid;
 274
 275         unsigned long           state;
 276         struct completion       exited;
 277         struct callback_head    *park_task_work;
 278 };
 279
 280 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 281 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 282 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 283 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 284
 285 struct io_comp_state {
 286         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 287         unsigned int            nr;
 288         unsigned int            locked_free_nr;
 289         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 290         struct list_head        free_list;
 291         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 292         struct list_head        locked_free_list;
 293 };
 294
 295 struct io_submit_link {
 296         struct io_kiocb         *head;
 297         struct io_kiocb         *last;
 298 };
 299
 300 struct io_submit_state {
 301         struct blk_plug         plug;
 302         struct io_submit_link   link;
 303
 304         /*
 305          * io_kiocb alloc cache
 306          */
 307         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 308         unsigned int            free_reqs;
 309
 310         bool                    plug_started;
 311
 312         /*
 313          * Batch completion logic
 314          */
 315         struct io_comp_state    comp;
 316
 317         /*
 318          * File reference cache
 319          */
 320         struct file             *file;
 321         unsigned int            fd;
 322         unsigned int            file_refs;
 323         unsigned int            ios_left;
 324 };
 325
 326 struct io_ring_ctx {
 327         struct {
 328                 struct percpu_ref       refs;
 329         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 330
 331         struct {
 332                 unsigned int            flags;
 333                 unsigned int            compat: 1;
 334                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 335                 unsigned int            drain_next: 1;
 336                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 337                 unsigned int            restricted: 1;
 338
 339                 /*
 340                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 341                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 342                  *
 343                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 344                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 345                  * the queue when needed.
 346                  *
 347                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 348                  * array.
 349                  */
 350                 u32                     *sq_array;
 351                 unsigned                cached_sq_head;
 352                 unsigned                sq_entries;
 353                 unsigned                sq_mask;
 354                 unsigned                sq_thread_idle;
 355                 unsigned                cached_sq_dropped;
 356                 unsigned                cached_cq_overflow;
 357                 unsigned long           sq_check_overflow;
 358
 359                 /* hashed buffered write serialization */
 360                 struct io_wq_hash       *hash_map;
 361
 362                 struct list_head        defer_list;
 363                 struct list_head        timeout_list;
 364                 struct list_head        cq_overflow_list;
 365
 366                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 367         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 368
 369         struct {
 370                 struct mutex            uring_lock;
 371                 wait_queue_head_t       wait;
 372         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 373
 374         struct io_submit_state          submit_state;
 375
 376         struct io_rings *rings;
 377
 378         /* Only used for accounting purposes */
 379         struct mm_struct        *mm_account;
 380
 381         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 382         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 383
 384         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 385         struct list_head        sqd_list;
 386
 387         /*
 388          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 389          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 390          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 391          */
 392         struct fixed_rsrc_data  *file_data;
 393         unsigned                nr_user_files;
 394
 395         /* if used, fixed mapped user buffers */
 396         unsigned                nr_user_bufs;
 397         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 398
 399         struct user_struct      *user;
 400
 401         struct completion       ref_comp;
 402
 403 #if defined(CONFIG_UNIX)
 404         struct socket           *ring_sock;
 405 #endif
 406
 407         struct xarray           io_buffers;
 408
 409         struct xarray           personalities;
 410         u32                     pers_next;
 411
 412         struct {
 413                 unsigned                cached_cq_tail;
 414                 unsigned                cq_entries;
 415                 unsigned                cq_mask;
 416                 atomic_t                cq_timeouts;
 417                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 418                 unsigned long           cq_check_overflow;
 419                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 420                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 421                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 422         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 423
 424         struct {
 425                 spinlock_t              completion_lock;
 426
 427                 /*
 428                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 429                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 430                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 431                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 432                  */
 433                 struct list_head        iopoll_list;
 434                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 435                 unsigned                cancel_hash_bits;
 436                 bool                    poll_multi_file;
 437
 438                 spinlock_t              inflight_lock;
 439                 struct list_head        inflight_list;
 440         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 441
 442         struct delayed_work             rsrc_put_work;
 443         struct llist_head               rsrc_put_llist;
 444         struct list_head                rsrc_ref_list;
 445         spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 446
 447         struct io_restriction           restrictions;
 448
 449         /* exit task_work */
 450         struct callback_head            *exit_task_work;
 451
 452         struct wait_queue_head          hash_wait;
 453
 454         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 455         struct work_struct              exit_work;
 456         struct list_head                tctx_list;
 457 };
 458
 459 struct io_uring_task {
 460         /* submission side */
 461         struct xarray           xa;
 462         struct wait_queue_head  wait;
 463         const struct io_ring_ctx *last;
 464         struct io_wq            *io_wq;
 465         struct percpu_counter   inflight;
 466         atomic_t                in_idle;
 467         bool                    sqpoll;
 468
 469         spinlock_t              task_lock;
 470         struct io_wq_work_list  task_list;
 471         unsigned long           task_state;
 472         struct callback_head    task_work;
 473 };
 474
 475 /*
 476  * First field must be the file pointer in all the
 477  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 478  */
 479 struct io_poll_iocb {
 480         struct file                     *file;
 481         struct wait_queue_head          *head;
 482         __poll_t                        events;
 483         bool                            done;
 484         bool                            canceled;
 485         struct wait_queue_entry         wait;
 486 };
 487
 488 struct io_poll_remove {
 489         struct file                     *file;
 490         u64                             addr;
 491 };
 492
 493 struct io_close {
 494         struct file                     *file;
 495         int                             fd;
 496 };
 497
 498 struct io_timeout_data {
 499         struct io_kiocb                 *req;
 500         struct hrtimer                  timer;
 501         struct timespec64               ts;
 502         enum hrtimer_mode               mode;
 503 };
 504
 505 struct io_accept {
 506         struct file                     *file;
 507         struct sockaddr __user          *addr;
 508         int __user                      *addr_len;
 509         int                             flags;
 510         unsigned long                   nofile;
 511 };
 512
 513 struct io_sync {
 514         struct file                     *file;
 515         loff_t                          len;
 516         loff_t                          off;
 517         int                             flags;
 518         int                             mode;
 519 };
 520
 521 struct io_cancel {
 522         struct file                     *file;
 523         u64                             addr;
 524 };
 525
 526 struct io_timeout {
 527         struct file                     *file;
 528         u32                             off;
 529         u32                             target_seq;
 530         struct list_head                list;
 531         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 532         struct io_kiocb                 *head;
 533 };
 534
 535 struct io_timeout_rem {
 536         struct file                     *file;
 537         u64                             addr;
 538
 539         /* timeout update */
 540         struct timespec64               ts;
 541         u32                             flags;
 542 };
 543
 544 struct io_rw {
 545         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 546         struct kiocb                    kiocb;
 547         u64                             addr;
 548         u64                             len;
 549 };
 550
 551 struct io_connect {
 552         struct file                     *file;
 553         struct sockaddr __user          *addr;
 554         int                             addr_len;
 555 };
 556
 557 struct io_sr_msg {
 558         struct file                     *file;
 559         union {
 560                 struct user_msghdr __user *umsg;
 561                 void __user             *buf;
 562         };
 563         int                             msg_flags;
 564         int                             bgid;
 565         size_t                          len;
 566         struct io_buffer                *kbuf;
 567 };
 568
 569 struct io_open {
 570         struct file                     *file;
 571         int                             dfd;
 572         struct filename                 *filename;
 573         struct open_how                 how;
 574         unsigned long                   nofile;
 575 };
 576
 577 struct io_rsrc_update {
 578         struct file                     *file;
 579         u64                             arg;
 580         u32                             nr_args;
 581         u32                             offset;
 582 };
 583
 584 struct io_fadvise {
 585         struct file                     *file;
 586         u64                             offset;
 587         u32                             len;
 588         u32                             advice;
 589 };
 590
 591 struct io_madvise {
 592         struct file                     *file;
 593         u64                             addr;
 594         u32                             len;
 595         u32                             advice;
 596 };
 597
 598 struct io_epoll {
 599         struct file                     *file;
 600         int                             epfd;
 601         int                             op;
 602         int                             fd;
 603         struct epoll_event              event;
 604 };
 605
 606 struct io_splice {
 607         struct file                     *file_out;
 608         struct file                     *file_in;
 609         loff_t                          off_out;
 610         loff_t                          off_in;
 611         u64                             len;
 612         unsigned int                    flags;
 613 };
 614
 615 struct io_provide_buf {
 616         struct file                     *file;
 617         __u64                           addr;
 618         __s32                           len;
 619         __u32                           bgid;
 620         __u16                           nbufs;
 621         __u16                           bid;
 622 };
 623
 624 struct io_statx {
 625         struct file                     *file;
 626         int                             dfd;
 627         unsigned int                    mask;
 628         unsigned int                    flags;
 629         const char __user               *filename;
 630         struct statx __user             *buffer;
 631 };
 632
 633 struct io_shutdown {
 634         struct file                     *file;
 635         int                             how;
 636 };
 637
 638 struct io_rename {
 639         struct file                     *file;
 640         int                             old_dfd;
 641         int                             new_dfd;
 642         struct filename                 *oldpath;
 643         struct filename                 *newpath;
 644         int                             flags;
 645 };
 646
 647 struct io_unlink {
 648         struct file                     *file;
 649         int                             dfd;
 650         int                             flags;
 651         struct filename                 *filename;
 652 };
 653
 654 struct io_completion {
 655         struct file                     *file;
 656         struct list_head                list;
 657         int                             cflags;
 658 };
 659
 660 struct io_async_connect {
 661         struct sockaddr_storage         address;
 662 };
 663
 664 struct io_async_msghdr {
 665         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 666         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 667         struct iovec                    *free_iov;
 668         struct sockaddr __user          *uaddr;
 669         struct msghdr                   msg;
 670         struct sockaddr_storage         addr;
 671 };
 672
 673 struct io_async_rw {
 674         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 675         const struct iovec              *free_iovec;
 676         struct iov_iter                 iter;
 677         size_t                          bytes_done;
 678         struct wait_page_queue          wpq;
 679 };
 680
 681 enum {
 682         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 683         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 684         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 685         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 686         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 687         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 688
 689         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 690         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 691         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 692         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 693         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 694         REQ_F_ISREG_BIT,
 695         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 696         REQ_F_POLLED_BIT,
 697         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 698         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 699         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 700         REQ_F_COMPLETE_INLINE_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 };
 745
 746 struct async_poll {
 747         struct io_poll_iocb     poll;
 748         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 749 };
 750
 751 struct io_task_work {
 752         struct io_wq_work_node  node;
 753         task_work_func_t        func;
 754 };
 755
 756 /*
 757  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 758  * as the first entry in their struct definition. So you can
 759  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 760  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 761  */
 762 struct io_kiocb {
 763         union {
 764                 struct file             *file;
 765                 struct io_rw            rw;
 766                 struct io_poll_iocb     poll;
 767                 struct io_poll_remove   poll_remove;
 768                 struct io_accept        accept;
 769                 struct io_sync          sync;
 770                 struct io_cancel        cancel;
 771                 struct io_timeout       timeout;
 772                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 773                 struct io_connect       connect;
 774                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 775                 struct io_open          open;
 776                 struct io_close         close;
 777                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 778                 struct io_fadvise       fadvise;
 779                 struct io_madvise       madvise;
 780                 struct io_epoll         epoll;
 781                 struct io_splice        splice;
 782                 struct io_provide_buf   pbuf;
 783                 struct io_statx         statx;
 784                 struct io_shutdown      shutdown;
 785                 struct io_rename        rename;
 786                 struct io_unlink        unlink;
 787                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 788                 struct io_completion    compl;
 789         };
 790
 791         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 792         void                            *async_data;
 793         u8                              opcode;
 794         /* polled IO has completed */
 795         u8                              iopoll_completed;
 796
 797         u16                             buf_index;
 798         u32                             result;
 799
 800         struct io_ring_ctx              *ctx;
 801         unsigned int                    flags;
 802         refcount_t                      refs;
 803         struct task_struct              *task;
 804         u64                             user_data;
 805
 806         struct io_kiocb                 *link;
 807         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 808
 809         /*
 810          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 811          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 812          */
 813         struct list_head                inflight_entry;
 814         union {
 815                 struct io_task_work     io_task_work;
 816                 struct callback_head    task_work;
 817         };
 818         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 819         struct hlist_node               hash_node;
 820         struct async_poll               *apoll;
 821         struct io_wq_work               work;
 822 };
 823
 824 struct io_tctx_node {
 825         struct list_head        ctx_node;
 826         struct task_struct      *task;
 827         struct io_ring_ctx      *ctx;
 828 };
 829
 830 struct io_defer_entry {
 831         struct list_head        list;
 832         struct io_kiocb         *req;
 833         u32                     seq;
 834 };
 835
 836 struct io_op_def {
 837         /* needs req->file assigned */
 838         unsigned                needs_file : 1;
 839         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 840         unsigned                hash_reg_file : 1;
 841         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 842         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 843         /* opcode is not supported by this kernel */
 844         unsigned                not_supported : 1;
 845         /* set if opcode supports polled "wait" */
 846         unsigned                pollin : 1;
 847         unsigned                pollout : 1;
 848         /* op supports buffer selection */
 849         unsigned                buffer_select : 1;
 850         /* must always have async data allocated */
 851         unsigned                needs_async_data : 1;
 852         /* should block plug */
 853         unsigned                plug : 1;
 854         /* size of async data needed, if any */
 855         unsigned short          async_size;
 856 };
 857
 858 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 859         [IORING_OP_NOP] = {},
 860         [IORING_OP_READV] = {
 861                 .needs_file             = 1,
 862                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 863                 .pollin                 = 1,
 864                 .buffer_select          = 1,
 865                 .needs_async_data       = 1,
 866                 .plug                   = 1,
 867                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 868         },
 869         [IORING_OP_WRITEV] = {
 870                 .needs_file             = 1,
 871                 .hash_reg_file          = 1,
 872                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 873                 .pollout                = 1,
 874                 .needs_async_data       = 1,
 875                 .plug                   = 1,
 876                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 877         },
 878         [IORING_OP_FSYNC] = {
 879                 .needs_file             = 1,
 880         },
 881         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 882                 .needs_file             = 1,
 883                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 884                 .pollin                 = 1,
 885                 .plug                   = 1,
 886                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 887         },
 888         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 889                 .needs_file             = 1,
 890                 .hash_reg_file          = 1,
 891                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 892                 .pollout                = 1,
 893                 .plug                   = 1,
 894                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 895         },
 896         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 897                 .needs_file             = 1,
 898                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 899         },
 900         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 901         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 902                 .needs_file             = 1,
 903         },
 904         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 905                 .needs_file             = 1,
 906                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 907                 .pollout                = 1,
 908                 .needs_async_data       = 1,
 909                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 910         },
 911         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 912                 .needs_file             = 1,
 913                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 914                 .pollin                 = 1,
 915                 .buffer_select          = 1,
 916                 .needs_async_data       = 1,
 917                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 918         },
 919         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 920                 .needs_async_data       = 1,
 921                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 922         },
 923         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 924                 /* used by timeout updates' prep() */
 925         },
 926         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 927                 .needs_file             = 1,
 928                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 929                 .pollin                 = 1,
 930         },
 931         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 932         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 933                 .needs_async_data       = 1,
 934                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 935         },
 936         [IORING_OP_CONNECT] = {
 937                 .needs_file             = 1,
 938                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 939                 .pollout                = 1,
 940                 .needs_async_data       = 1,
 941                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 942         },
 943         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 944                 .needs_file             = 1,
 945         },
 946         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 947         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 948         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 949         [IORING_OP_STATX] = {},
 950         [IORING_OP_READ] = {
 951                 .needs_file             = 1,
 952                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 953                 .pollin                 = 1,
 954                 .buffer_select          = 1,
 955                 .plug                   = 1,
 956                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 957         },
 958         [IORING_OP_WRITE] = {
 959                 .needs_file             = 1,
 960                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 961                 .pollout                = 1,
 962                 .plug                   = 1,
 963                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 964         },
 965         [IORING_OP_FADVISE] = {
 966                 .needs_file             = 1,
 967         },
 968         [IORING_OP_MADVISE] = {},
 969         [IORING_OP_SEND] = {
 970                 .needs_file             = 1,
 971                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 972                 .pollout                = 1,
 973         },
 974         [IORING_OP_RECV] = {
 975                 .needs_file             = 1,
 976                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 977                 .pollin                 = 1,
 978                 .buffer_select          = 1,
 979         },
 980         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 981         },
 982         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 983                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 984         },
 985         [IORING_OP_SPLICE] = {
 986                 .needs_file             = 1,
 987                 .hash_reg_file          = 1,
 988                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 989         },
 990         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 991         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 992         [IORING_OP_TEE] = {
 993                 .needs_file             = 1,
 994                 .hash_reg_file          = 1,
 995                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 996         },
 997         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
 998                 .needs_file             = 1,
 999         },
1000         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1001         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1002 };
1003
1004 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1005 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index);
1006 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1007                                          struct task_struct *task,
1008                                          struct files_struct *files);
1009 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx);
1010 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node);
1011 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
1012                         struct io_ring_ctx *ctx);
1013 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
1014
1015 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req);
1016 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
1017 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1018 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1019 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
1020 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1021 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1022 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req);
1023 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1024 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1025 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1026 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1027                                  struct io_uring_rsrc_update *ip,
1028                                  unsigned nr_args);
1029 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1030 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1031                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1032 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1033 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1034
1035 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
1036                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock);
1037 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
1038                              const struct iovec *fast_iov,
1039                              struct iov_iter *iter, bool force);
1040 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1041 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1042                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1043
1044 static struct kmem_cache *req_cachep;
1045
1046 static const struct file_operations io_uring_fops;
1047
1048 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1049 {
1050 #if defined(CONFIG_UNIX)
1051         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1052                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1053
1054                 return ctx->ring_sock->sk;
1055         }
1056 #endif
1057         return NULL;
1058 }
1059 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1060
1061 #define io_for_each_link(pos, head) \
1062         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1063
1064 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1065 {
1066         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1067                 __io_clean_op(req);
1068 }
1069
1070 static inline void io_set_resource_node(struct io_kiocb *req)
1071 {
1072         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1073
1074         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1075                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->file_data->node->refs;
1076                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1077         }
1078 }
1079
1080 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1081                           struct task_struct *task,
1082                           struct files_struct *files)
1083 {
1084         struct io_kiocb *req;
1085
1086         if (task && head->task != task) {
1087                 /* in terms of cancelation, always match if req task is dead */
1088                 if (head->task->flags & PF_EXITING)
1089                         return true;
1090                 return false;
1091         }
1092         if (!files)
1093                 return true;
1094
1095         io_for_each_link(req, head) {
1096                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1097                         return true;
1098                 if (req->task->files == files)
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 {
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         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1243                                         &req->work, req->flags);
1244         /* init ->work of the whole link before punting */
1245         io_prep_async_link(req);
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)
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, 0);
1262                 io_put_req_deferred(req, 1);
1263         }
1264 }
1265
1266 /*
1267  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1268  */
1269 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
1270                              struct files_struct *files)
1271 {
1272         struct io_kiocb *req, *tmp;
1273         int canceled = 0;
1274
1275         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1276         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1277                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
1278                         io_kill_timeout(req);
1279                         canceled++;
1280                 }
1281         }
1282         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1283         return canceled != 0;
1284 }
1285
1286 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1287 {
1288         do {
1289                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1290                                                 struct io_defer_entry, list);
1291
1292                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1293                         break;
1294                 list_del_init(&de->list);
1295                 io_req_task_queue(de->req);
1296                 kfree(de);
1297         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1298 }
1299
1300 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1301 {
1302         u32 seq;
1303
1304         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1305                 return;
1306
1307         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1308
1309         do {
1310                 u32 events_needed, events_got;
1311                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1312                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1313
1314                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1315                         break;
1316
1317                 /*
1318                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1319                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1320                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1321                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1322                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1323                  */
1324                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1325                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1326                 if (events_got < events_needed)
1327                         break;
1328
1329                 list_del_init(&req->timeout.list);
1330                 io_kill_timeout(req);
1331         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1332
1333         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1334 }
1335
1336 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1337 {
1338         io_flush_timeouts(ctx);
1339
1340         /* order cqe stores with ring update */
1341         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1342
1343         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1344                 __io_queue_deferred(ctx);
1345 }
1346
1347 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1348 {
1349         struct io_rings *r = ctx->rings;
1350
1351         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1352 }
1353
1354 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1355 {
1356         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1357 }
1358
1359 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1360 {
1361         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1362         unsigned tail;
1363
1364         /*
1365          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1366          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1367          * fill the cq entry
1368          */
1369         if (__io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1370                 return NULL;
1371
1372         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1373         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1374 }
1375
1376 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1377 {
1378         if (!ctx->cq_ev_fd)
1379                 return false;
1380         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1381                 return false;
1382         if (!ctx->eventfd_async)
1383                 return true;
1384         return io_wq_current_is_worker();
1385 }
1386
1387 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1388 {
1389         /* see waitqueue_active() comment */
1390         smp_mb();
1391
1392         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1393                 wake_up(&ctx->wait);
1394         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1395                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1396         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1397                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1398         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1399                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1400                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1401         }
1402 }
1403
1404 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1405 {
1406         /* see waitqueue_active() comment */
1407         smp_mb();
1408
1409         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1410                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1411                         wake_up(&ctx->wait);
1412         }
1413         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1414                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1415         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1416                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1417                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1418         }
1419 }
1420
1421 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1422 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1423                                        struct task_struct *tsk,
1424                                        struct files_struct *files)
1425 {
1426         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1427         struct io_kiocb *req, *tmp;
1428         struct io_uring_cqe *cqe;
1429         unsigned long flags;
1430         bool all_flushed, posted;
1431         LIST_HEAD(list);
1432
1433         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1434                 return false;
1435
1436         posted = false;
1437         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1438         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1439                 if (!io_match_task(req, tsk, files))
1440                         continue;
1441
1442                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1443                 if (!cqe && !force)
1444                         break;
1445
1446                 list_move(&req->compl.list, &list);
1447                 if (cqe) {
1448                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1449                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1450                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1451                 } else {
1452                         ctx->cached_cq_overflow++;
1453                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1454                                    ctx->cached_cq_overflow);
1455                 }
1456                 posted = true;
1457         }
1458
1459         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1460         if (all_flushed) {
1461                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1462                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1463                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1464         }
1465
1466         if (posted)
1467                 io_commit_cqring(ctx);
1468         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1469         if (posted)
1470                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1471
1472         while (!list_empty(&list)) {
1473                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1474                 list_del(&req->compl.list);
1475                 io_put_req(req);
1476         }
1477
1478         return all_flushed;
1479 }
1480
1481 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1482                                      struct task_struct *tsk,
1483                                      struct files_struct *files)
1484 {
1485         bool ret = true;
1486
1487         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1488                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1489                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1490                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1491                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force, tsk, files);
1492                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1493                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1494         }
1495
1496         return ret;
1497 }
1498
1499 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1500 {
1501         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1502         struct io_uring_cqe *cqe;
1503
1504         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1505
1506         /*
1507          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1508          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1509          * the ring.
1510          */
1511         cqe = io_get_cqring(ctx);
1512         if (likely(cqe)) {
1513                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1514                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1515                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1516         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1517                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1518                 /*
1519                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1520                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1521                  * to drop it on the floor.
1522                  */
1523                 ctx->cached_cq_overflow++;
1524                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1525         } else {
1526                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1527                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1528                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1529                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1530                 }
1531                 io_clean_op(req);
1532                 req->result = res;
1533                 req->compl.cflags = cflags;
1534                 refcount_inc(&req->refs);
1535                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1536         }
1537 }
1538
1539 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1540 {
1541         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1542 }
1543
1544 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1545                                  unsigned int cflags)
1546 {
1547         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1548         unsigned long flags;
1549
1550         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1551         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1552         /*
1553          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1554          * free_list cache.
1555          */
1556         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1557                 struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
1558
1559                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1560                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK))
1561                                 io_disarm_next(req);
1562                         if (req->link) {
1563                                 io_req_task_queue(req->link);
1564                                 req->link = NULL;
1565                         }
1566                 }
1567                 io_dismantle_req(req);
1568                 io_put_task(req->task, 1);
1569                 list_add(&req->compl.list, &cs->locked_free_list);
1570                 cs->locked_free_nr++;
1571         } else {
1572                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1573                         req = NULL;
1574         }
1575         io_commit_cqring(ctx);
1576         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1577
1578         if (req) {
1579                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1580                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1581         }
1582 }
1583
1584 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1585                                   unsigned int cflags)
1586 {
1587         io_clean_op(req);
1588         req->result = res;
1589         req->compl.cflags = cflags;
1590         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1591 }
1592
1593 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1594                                      long res, unsigned cflags)
1595 {
1596         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1597                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1598         else
1599                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1600 }
1601
1602 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1603 {
1604         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1605 }
1606
1607 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1608 {
1609         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1610         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1611         struct io_kiocb *req = NULL;
1612
1613         /*
1614          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1615          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1616          * side cache.
1617          */
1618         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
1619                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1620                 list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1621                 cs->locked_free_nr = 0;
1622                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1623         }
1624
1625         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1626                 req = list_first_entry(&cs->free_list, struct io_kiocb,
1627                                         compl.list);
1628                 list_del(&req->compl.list);
1629                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
1630                 if (state->free_reqs == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1631                         break;
1632         }
1633
1634         return req != NULL;
1635 }
1636
1637 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1638 {
1639         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1640
1641         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1642
1643         if (!state->free_reqs) {
1644                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1645                 int ret;
1646
1647                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1648                         goto got_req;
1649
1650                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1651                                             state->reqs);
1652
1653                 /*
1654                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1655                  * retry single alloc to be on the safe side.
1656                  */
1657                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1658                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1659                         if (!state->reqs[0])
1660                                 return NULL;
1661                         ret = 1;
1662                 }
1663                 state->free_reqs = ret;
1664         }
1665 got_req:
1666         state->free_reqs--;
1667         return state->reqs[state->free_reqs];
1668 }
1669
1670 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1671                           bool fixed)
1672 {
1673         if (!fixed)
1674                 fput(file);
1675 }
1676
1677 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1678 {
1679         io_clean_op(req);
1680
1681         if (req->async_data)
1682                 kfree(req->async_data);
1683         if (req->file)
1684                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1685         if (req->fixed_rsrc_refs)
1686                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1687         if (req->work.creds) {
1688                 put_cred(req->work.creds);
1689                 req->work.creds = NULL;
1690         }
1691
1692         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1693                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1694                 unsigned long flags;
1695
1696                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1697                 list_del(&req->inflight_entry);
1698                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1699                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
1700         }
1701 }
1702
1703 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1704 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1705 {
1706         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1707
1708         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1709         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1710                 wake_up(&tctx->wait);
1711         put_task_struct_many(task, nr);
1712 }
1713
1714 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1715 {
1716         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1717
1718         io_dismantle_req(req);
1719         io_put_task(req->task, 1);
1720
1721         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1722         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1723 }
1724
1725 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1726 {
1727         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1728
1729         req->link = nxt->link;
1730         nxt->link = NULL;
1731 }
1732
1733 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1734         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1735 {
1736         struct io_kiocb *link = req->link;
1737         bool cancelled = false;
1738
1739         /*
1740          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1741          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1742          */
1743         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1744                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1745                 int ret;
1746
1747                 io_remove_next_linked(req);
1748                 link->timeout.head = NULL;
1749                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1750                 if (ret != -1) {
1751                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1752                         io_put_req_deferred(link, 1);
1753                         cancelled = true;
1754                 }
1755         }
1756         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1757         return cancelled;
1758 }
1759
1760 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1761         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1762 {
1763         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1764
1765         req->link = NULL;
1766         while (link) {
1767                 nxt = link->link;
1768                 link->link = NULL;
1769
1770                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1771                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1772                 io_put_req_deferred(link, 2);
1773                 link = nxt;
1774         }
1775 }
1776
1777 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1778         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1779 {
1780         bool posted = false;
1781
1782         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1783                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1784         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
1785                 posted |= (req->link != NULL);
1786                 io_fail_links(req);
1787         }
1788         return posted;
1789 }
1790
1791 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1792 {
1793         struct io_kiocb *nxt;
1794
1795         /*
1796          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1797          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1798          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1799          * of the chain.
1800          */
1801         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK)) {
1802                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1803                 unsigned long flags;
1804                 bool posted;
1805
1806                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1807                 posted = io_disarm_next(req);
1808                 if (posted)
1809                         io_commit_cqring(req->ctx);
1810                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1811                 if (posted)
1812                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1813         }
1814         nxt = req->link;
1815         req->link = NULL;
1816         return nxt;
1817 }
1818
1819 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1820 {
1821         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1822                 return NULL;
1823         return __io_req_find_next(req);
1824 }
1825
1826 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1827 {
1828         if (!ctx)
1829                 return;
1830         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1831                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1832                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1833                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1834         }
1835         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1836 }
1837
1838 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1839 {
1840         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1841         struct io_wq_work_list list;
1842         struct io_wq_work_node *node;
1843
1844         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1845                 return false;
1846
1847         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1848         list = tctx->task_list;
1849         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1850         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1851
1852         node = list.first;
1853         while (node) {
1854                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1855                 struct io_kiocb *req;
1856
1857                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1858                 if (req->ctx != ctx) {
1859                         ctx_flush_and_put(ctx);
1860                         ctx = req->ctx;
1861                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1862                 }
1863
1864                 req->task_work.func(&req->task_work);
1865                 node = next;
1866         }
1867
1868         ctx_flush_and_put(ctx);
1869         return list.first != NULL;
1870 }
1871
1872 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1873 {
1874         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1875
1876         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1877
1878         while (__tctx_task_work(tctx))
1879                 cond_resched();
1880 }
1881
1882 static int io_task_work_add(struct task_struct *tsk, struct io_kiocb *req,
1883                             enum task_work_notify_mode notify)
1884 {
1885         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1886         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1887         unsigned long flags;
1888         int ret;
1889
1890         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1891
1892         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1893         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1894         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1895
1896         /* task_work already pending, we're done */
1897         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1898             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1899                 return 0;
1900
1901         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify))
1902                 return 0;
1903
1904         /*
1905          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1906          * in the list, it got run and we're fine.
1907          */
1908         ret = 0;
1909         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1910         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1911                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1912                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1913                         ret = 1;
1914                         break;
1915                 }
1916         }
1917         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1918         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1919         return ret;
1920 }
1921
1922 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1923 {
1924         struct task_struct *tsk = req->task;
1925         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1926         enum task_work_notify_mode notify;
1927         int ret;
1928
1929         if (tsk->flags & PF_EXITING)
1930                 return -ESRCH;
1931
1932         /*
1933          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1934          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1935          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1936          * will do the job.
1937          */
1938         notify = TWA_NONE;
1939         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
1940                 notify = TWA_SIGNAL;
1941
1942         ret = io_task_work_add(tsk, req, notify);
1943         if (!ret)
1944                 wake_up_process(tsk);
1945
1946         return ret;
1947 }
1948
1949 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1950 {
1951         struct callback_head *work, *next;
1952         bool executed = false;
1953
1954         do {
1955                 work = xchg(work_head, NULL);
1956                 if (!work)
1957                         break;
1958
1959                 do {
1960                         next = work->next;
1961                         work->func(work);
1962                         work = next;
1963                         cond_resched();
1964                 } while (work);
1965                 executed = true;
1966         } while (1);
1967
1968         return executed;
1969 }
1970
1971 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
1972                                   struct callback_head *task_work)
1973 {
1974         struct callback_head *head;
1975
1976         do {
1977                 head = READ_ONCE(*work_head);
1978                 task_work->next = head;
1979         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
1980 }
1981
1982 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
1983                                           task_work_func_t cb)
1984 {
1985         init_task_work(&req->task_work, cb);
1986         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
1987 }
1988
1989 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1990 {
1991         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1992
1993         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1994         io_cqring_fill_event(req, error);
1995         io_commit_cqring(ctx);
1996         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1997
1998         io_cqring_ev_posted(ctx);
1999         req_set_fail_links(req);
2000         io_double_put_req(req);
2001 }
2002
2003 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2004 {
2005         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2006         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2007
2008         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2009         __io_req_task_cancel(req, req->result);
2010         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2011         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2012 }
2013
2014 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2015 {
2016         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2017
2018         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2019         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2020         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2021                 __io_queue_sqe(req);
2022         else
2023                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2024         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2025 }
2026
2027 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2028 {
2029         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2030
2031         __io_req_task_submit(req);
2032 }
2033
2034 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2035 {
2036         int ret;
2037
2038         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2039         ret = io_req_task_work_add(req);
2040         if (unlikely(ret)) {
2041                 req->result = -ECANCELED;
2042                 percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2043                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2044         }
2045 }
2046
2047 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2048 {
2049         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2050         req->result = ret;
2051         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2052
2053         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2054                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2055 }
2056
2057 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2058 {
2059         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2060
2061         if (nxt)
2062                 io_req_task_queue(nxt);
2063 }
2064
2065 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2066 {
2067         io_queue_next(req);
2068         __io_free_req(req);
2069 }
2070
2071 struct req_batch {
2072         struct task_struct      *task;
2073         int                     task_refs;
2074         int                     ctx_refs;
2075 };
2076
2077 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2078 {
2079         rb->task_refs = 0;
2080         rb->ctx_refs = 0;
2081         rb->task = NULL;
2082 }
2083
2084 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2085                                      struct req_batch *rb)
2086 {
2087         if (rb->task)
2088                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2089         if (rb->ctx_refs)
2090                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2091 }
2092
2093 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2094                               struct io_submit_state *state)
2095 {
2096         io_queue_next(req);
2097
2098         if (req->task != rb->task) {
2099                 if (rb->task)
2100                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2101                 rb->task = req->task;
2102                 rb->task_refs = 0;
2103         }
2104         rb->task_refs++;
2105         rb->ctx_refs++;
2106
2107         io_dismantle_req(req);
2108         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2109                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2110         else
2111                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2112 }
2113
2114 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2115                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2116 {
2117         int i, nr = cs->nr;
2118         struct io_kiocb *req;
2119         struct req_batch rb;
2120
2121         io_init_req_batch(&rb);
2122         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2123         for (i = 0; i < nr; i++) {
2124                 req = cs->reqs[i];
2125                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
2126         }
2127         io_commit_cqring(ctx);
2128         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2129
2130         io_cqring_ev_posted(ctx);
2131         for (i = 0; i < nr; i++) {
2132                 req = cs->reqs[i];
2133
2134                 /* submission and completion refs */
2135                 if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2136                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2137         }
2138
2139         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2140         cs->nr = 0;
2141 }
2142
2143 /*
2144  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2145  * was the last reference to this request.
2146  */
2147 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2148 {
2149         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2150
2151         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2152                 nxt = io_req_find_next(req);
2153                 __io_free_req(req);
2154         }
2155         return nxt;
2156 }
2157
2158 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2159 {
2160         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2161                 io_free_req(req);
2162 }
2163
2164 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2165 {
2166         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2167
2168         io_free_req(req);
2169 }
2170
2171 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2172 {
2173         int ret;
2174
2175         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2176         ret = io_req_task_work_add(req);
2177         if (unlikely(ret))
2178                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2179 }
2180
2181 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2182 {
2183         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2184                 io_free_req_deferred(req);
2185 }
2186
2187 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2188 {
2189         /* drop both submit and complete references */
2190         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2191                 io_free_req(req);
2192 }
2193
2194 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2195 {
2196         /* See comment at the top of this file */
2197         smp_rmb();
2198         return __io_cqring_events(ctx);
2199 }
2200
2201 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2202 {
2203         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2204
2205         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2206         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2207 }
2208
2209 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2210 {
2211         unsigned int cflags;
2212
2213         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2214         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2215         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2216         kfree(kbuf);
2217         return cflags;
2218 }
2219
2220 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2221 {
2222         struct io_buffer *kbuf;
2223
2224         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2225         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2226 }
2227
2228 static inline bool io_run_task_work(void)
2229 {
2230         /*
2231          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2232          * not add work to such a task.
2233          */
2234         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2235                 return false;
2236         if (current->task_works) {
2237                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2238                 task_work_run();
2239                 return true;
2240         }
2241
2242         return false;
2243 }
2244
2245 /*
2246  * Find and free completed poll iocbs
2247  */
2248 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2249                                struct list_head *done)
2250 {
2251         struct req_batch rb;
2252         struct io_kiocb *req;
2253
2254         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2255         smp_rmb();
2256
2257         io_init_req_batch(&rb);
2258         while (!list_empty(done)) {
2259                 int cflags = 0;
2260
2261                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2262                 list_del(&req->inflight_entry);
2263
2264                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2265                         req->iopoll_completed = 0;
2266                         if (io_rw_reissue(req))
2267                                 continue;
2268                 }
2269
2270                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2271                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2272
2273                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2274                 (*nr_events)++;
2275
2276                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2277                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2278         }
2279
2280         io_commit_cqring(ctx);
2281         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2282         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2283 }
2284
2285 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2286                         long min)
2287 {
2288         struct io_kiocb *req, *tmp;
2289         LIST_HEAD(done);
2290         bool spin;
2291         int ret;
2292
2293         /*
2294          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2295          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2296          */
2297         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2298
2299         ret = 0;
2300         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2301                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2302
2303                 /*
2304                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2305                  * If we find a request that requires polling, break out
2306                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2307                  */
2308                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2309                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2310                         continue;
2311                 }
2312                 if (!list_empty(&done))
2313                         break;
2314
2315                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2316                 if (ret < 0)
2317                         break;
2318
2319                 /* iopoll may have completed current req */
2320                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2321                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2322
2323                 if (ret && spin)
2324                         spin = false;
2325                 ret = 0;
2326         }
2327
2328         if (!list_empty(&done))
2329                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2330
2331         return ret;
2332 }
2333
2334 /*
2335  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2336  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2337  * as a non-spinning completion check.
2338  */
2339 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2340                                 long min)
2341 {
2342         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2343                 int ret;
2344
2345                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2346                 if (ret < 0)
2347                         return ret;
2348                 if (*nr_events >= min)
2349                         return 0;
2350         }
2351
2352         return 1;
2353 }
2354
2355 /*
2356  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2357  * find and complete them.
2358  */
2359 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2360 {
2361         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2362                 return;
2363
2364         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2365         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2366                 unsigned int nr_events = 0;
2367
2368                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2369
2370                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2371                 if (nr_events == 0)
2372                         break;
2373                 /*
2374                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2375                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2376                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2377                  */
2378                 if (need_resched()) {
2379                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2380                         cond_resched();
2381                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2382                 }
2383         }
2384         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2385 }
2386
2387 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2388 {
2389         unsigned int nr_events = 0;
2390         int iters = 0, ret = 0;
2391
2392         /*
2393          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2394          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2395          * that got punted to a workqueue.
2396          */
2397         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2398         do {
2399                 /*
2400                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2401                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2402                  * already triggered a CQE (eg in error).
2403                  */
2404                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2405                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2406                 if (io_cqring_events(ctx))
2407                         break;
2408
2409                 /*
2410                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2411                  * application entering polling for a command before it gets
2412                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2413                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2414                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2415                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2416                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2417                  * very same mutex.
2418                  */
2419                 if (!(++iters & 7)) {
2420                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2421                         io_run_task_work();
2422                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2423                 }
2424
2425                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2426                 if (ret <= 0)
2427                         break;
2428                 ret = 0;
2429         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2430
2431         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2432         return ret;
2433 }
2434
2435 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2436 {
2437         /*
2438          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2439          * thread.
2440          */
2441         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2442                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2443
2444                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2445         }
2446         file_end_write(req->file);
2447 }
2448
2449 #ifdef CONFIG_BLOCK
2450 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2451 {
2452         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2453         int rw, ret;
2454         struct iov_iter iter;
2455
2456         /* already prepared */
2457         if (req->async_data)
2458                 return true;
2459
2460         switch (req->opcode) {
2461         case IORING_OP_READV:
2462         case IORING_OP_READ_FIXED:
2463         case IORING_OP_READ:
2464                 rw = READ;
2465                 break;
2466         case IORING_OP_WRITEV:
2467         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2468         case IORING_OP_WRITE:
2469                 rw = WRITE;
2470                 break;
2471         default:
2472                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2473                                 req->opcode);
2474                 return false;
2475         }
2476
2477         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2478         if (ret < 0)
2479                 return false;
2480         return !io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2481 }
2482
2483 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2484 {
2485         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2486         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2487
2488         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2489                 return false;
2490         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2491             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2492                 return false;
2493         /*
2494          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2495          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2496          * -EAGAIN.
2497          */
2498         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2499                 return false;
2500         return true;
2501 }
2502 #endif
2503
2504 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req)
2505 {
2506 #ifdef CONFIG_BLOCK
2507         if (!io_rw_should_reissue(req))
2508                 return false;
2509
2510         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2511
2512         if (io_resubmit_prep(req)) {
2513                 refcount_inc(&req->refs);
2514                 io_queue_async_work(req);
2515                 return true;
2516         }
2517         req_set_fail_links(req);
2518 #endif
2519         return false;
2520 }
2521
2522 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2523                              unsigned int issue_flags)
2524 {
2525         int cflags = 0;
2526
2527         if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) && io_rw_reissue(req))
2528                 return;
2529         if (res != req->result)
2530                 req_set_fail_links(req);
2531
2532         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2533                 kiocb_end_write(req);
2534         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2535                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2536         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2537 }
2538
2539 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2540 {
2541         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2542
2543         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2544 }
2545
2546 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2547 {
2548         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2549
2550 #ifdef CONFIG_BLOCK
2551         /* Rewind iter, if we have one. iopoll path resubmits as usual */
2552         if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2553                 struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2554
2555                 if (rw)
2556                         iov_iter_revert(&rw->iter,
2557                                         req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2558                 else if (!io_resubmit_prep(req))
2559                         res = -EIO;
2560         }
2561 #endif
2562
2563         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2564                 kiocb_end_write(req);
2565
2566         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2567                 req_set_fail_links(req);
2568
2569         WRITE_ONCE(req->result, res);
2570         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2571         smp_wmb();
2572         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2573 }
2574
2575 /*
2576  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2577  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2578  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2579  * accessing the kiocb cookie.
2580  */
2581 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2582 {
2583         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2584
2585         /*
2586          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2587          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2588          * different devices.
2589          */
2590         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2591                 ctx->poll_multi_file = false;
2592         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2593                 struct io_kiocb *list_req;
2594
2595                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2596                                                 inflight_entry);
2597                 if (list_req->file != req->file)
2598                         ctx->poll_multi_file = true;
2599         }
2600
2601         /*
2602          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2603          * it to the front so we find it first.
2604          */
2605         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2606                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2607         else
2608                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2609
2610         /*
2611          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2612          * task context or in io worker task context. If current task context is
2613          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2614          */
2615         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2616             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2617                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2618 }
2619
2620 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2621 {
2622         if (state->file_refs) {
2623                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2624                 state->file_refs = 0;
2625         }
2626 }
2627
2628 /*
2629  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2630  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2631  * has more than one submission.
2632  */
2633 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2634 {
2635         if (!state)
2636                 return fget(fd);
2637
2638         if (state->file_refs) {
2639                 if (state->fd == fd) {
2640                         state->file_refs--;
2641                         return state->file;
2642                 }
2643                 io_state_file_put(state);
2644         }
2645         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2646         if (unlikely(!state->file))
2647                 return NULL;
2648
2649         state->fd = fd;
2650         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2651         return state->file;
2652 }
2653
2654 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2655 {
2656         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2657 }
2658
2659 /*
2660  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2661  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2662  * inline.
2663  */
2664 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2665 {
2666         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2667
2668         if (S_ISBLK(mode)) {
2669                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2670                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2671                         return true;
2672                 return false;
2673         }
2674         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2675                 return true;
2676         if (S_ISREG(mode)) {
2677                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2678                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2679                     file->f_op != &io_uring_fops)
2680                         return true;
2681                 return false;
2682         }
2683
2684         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2685         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2686                 return true;
2687
2688         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2689                 return false;
2690
2691         if (rw == READ)
2692                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2693
2694         return file->f_op->write_iter != NULL;
2695 }
2696
2697 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2698 {
2699         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2700         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2701         struct file *file = req->file;
2702         unsigned ioprio;
2703         int ret;
2704
2705         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2706                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2707
2708         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2709         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2710                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2711                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2712         }
2713         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2714         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2715         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2716         if (unlikely(ret))
2717                 return ret;
2718
2719         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2720         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2721                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2722
2723         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2724         if (ioprio) {
2725                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2726                 if (ret)
2727                         return ret;
2728
2729                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2730         } else
2731                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2732
2733         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2734                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2735                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2736                         return -EOPNOTSUPP;
2737
2738                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2739                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2740                 req->iopoll_completed = 0;
2741         } else {
2742                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2743                         return -EINVAL;
2744                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2745         }
2746
2747         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2748         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2749         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2750         return 0;
2751 }
2752
2753 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2754 {
2755         switch (ret) {
2756         case -EIOCBQUEUED:
2757                 break;
2758         case -ERESTARTSYS:
2759         case -ERESTARTNOINTR:
2760         case -ERESTARTNOHAND:
2761         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2762                 /*
2763                  * We can't just restart the syscall, since previously
2764                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2765                  * IO with EINTR.
2766                  */
2767                 ret = -EINTR;
2768                 fallthrough;
2769         default:
2770                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2771         }
2772 }
2773
2774 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2775                        unsigned int issue_flags)
2776 {
2777         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2778         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2779
2780         /* add previously done IO, if any */
2781         if (io && io->bytes_done > 0) {
2782                 if (ret < 0)
2783                         ret = io->bytes_done;
2784                 else
2785                         ret += io->bytes_done;
2786         }
2787
2788         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2789                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2790         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2791                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2792         else
2793                 io_rw_done(kiocb, ret);
2794 }
2795
2796 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2797 {
2798         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2799         size_t len = req->rw.len;
2800         struct io_mapped_ubuf *imu;
2801         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2802         size_t offset;
2803         u64 buf_addr;
2804
2805         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2806                 return -EFAULT;
2807         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2808         imu = &ctx->user_bufs[index];
2809         buf_addr = req->rw.addr;
2810
2811         /* overflow */
2812         if (buf_addr + len < buf_addr)
2813                 return -EFAULT;
2814         /* not inside the mapped region */
2815         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2816                 return -EFAULT;
2817
2818         /*
2819          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2820          * and advance us to the beginning.
2821          */
2822         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2823         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2824
2825         if (offset) {
2826                 /*
2827                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2828                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2829                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2830                  * we know that:
2831                  *
2832                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2833                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2834                  *    first and last bvec
2835                  *
2836                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2837                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2838                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2839                  * since we can just skip the first segment, which may not
2840                  * be PAGE_SIZE aligned.
2841                  */
2842                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2843
2844                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2845                         iov_iter_advance(iter, offset);
2846                 } else {
2847                         unsigned long seg_skip;
2848
2849                         /* skip first vec */
2850                         offset -= bvec->bv_len;
2851                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2852
2853                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2854                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2855                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2856                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2857                 }
2858         }
2859
2860         return 0;
2861 }
2862
2863 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2864 {
2865         if (needs_lock)
2866                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2867 }
2868
2869 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2870 {
2871         /*
2872          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2873          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2874          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2875          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2876          */
2877         if (needs_lock)
2878                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2879 }
2880
2881 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2882                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2883                                           bool needs_lock)
2884 {
2885         struct io_buffer *head;
2886
2887         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2888                 return kbuf;
2889
2890         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2891
2892         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2893
2894         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2895         if (head) {
2896                 if (!list_empty(&head->list)) {
2897                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2898                                                         list);
2899                         list_del(&kbuf->list);
2900                 } else {
2901                         kbuf = head;
2902                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2903                 }
2904                 if (*len > kbuf->len)
2905                         *len = kbuf->len;
2906         } else {
2907                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2908         }
2909
2910         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2911
2912         return kbuf;
2913 }
2914
2915 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2916                                         bool needs_lock)
2917 {
2918         struct io_buffer *kbuf;
2919         u16 bgid;
2920
2921         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2922         bgid = req->buf_index;
2923         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2924         if (IS_ERR(kbuf))
2925                 return kbuf;
2926         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2927         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2928         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2929 }
2930
2931 #ifdef CONFIG_COMPAT
2932 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2933                                 bool needs_lock)
2934 {
2935         struct compat_iovec __user *uiov;
2936         compat_ssize_t clen;
2937         void __user *buf;
2938         ssize_t len;
2939
2940         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2941         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2942                 return -EFAULT;
2943         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2944                 return -EFAULT;
2945         if (clen < 0)
2946                 return -EINVAL;
2947
2948         len = clen;
2949         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2950         if (IS_ERR(buf))
2951                 return PTR_ERR(buf);
2952         iov[0].iov_base = buf;
2953         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2954         return 0;
2955 }
2956 #endif
2957
2958 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2959                                       bool needs_lock)
2960 {
2961         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2962         void __user *buf;
2963         ssize_t len;
2964
2965         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2966                 return -EFAULT;
2967
2968         len = iov[0].iov_len;
2969         if (len < 0)
2970                 return -EINVAL;
2971         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2972         if (IS_ERR(buf))
2973                 return PTR_ERR(buf);
2974         iov[0].iov_base = buf;
2975         iov[0].iov_len = len;
2976         return 0;
2977 }
2978
2979 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2980                                     bool needs_lock)
2981 {
2982         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2983                 struct io_buffer *kbuf;
2984
2985                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2986                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2987                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2988                 return 0;
2989         }
2990         if (req->rw.len != 1)
2991                 return -EINVAL;
2992
2993 #ifdef CONFIG_COMPAT
2994         if (req->ctx->compat)
2995                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2996 #endif
2997
2998         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2999 }
3000
3001 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3002                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3003 {
3004         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3005         size_t sqe_len = req->rw.len;
3006         u8 opcode = req->opcode;
3007         ssize_t ret;
3008
3009         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3010                 *iovec = NULL;
3011                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3012         }
3013
3014         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3015         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3016                 return -EINVAL;
3017
3018         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3019                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3020                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3021                         if (IS_ERR(buf))
3022                                 return PTR_ERR(buf);
3023                         req->rw.len = sqe_len;
3024                 }
3025
3026                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3027                 *iovec = NULL;
3028                 return ret;
3029         }
3030
3031         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3032                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3033                 if (!ret)
3034                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3035                 *iovec = NULL;
3036                 return ret;
3037         }
3038
3039         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3040                               req->ctx->compat);
3041 }
3042
3043 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3044 {
3045         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3046 }
3047
3048 /*
3049  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3050  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3051  */
3052 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3053 {
3054         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3055         struct file *file = req->file;
3056         ssize_t ret = 0;
3057
3058         /*
3059          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3060          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3061          * the kiocb to be handled from an async context.
3062          */
3063         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3064                 return -EOPNOTSUPP;
3065         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3066                 return -EAGAIN;
3067
3068         while (iov_iter_count(iter)) {
3069                 struct iovec iovec;
3070                 ssize_t nr;
3071
3072                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3073                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3074                 } else {
3075                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3076                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3077                 }
3078
3079                 if (rw == READ) {
3080                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3081                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3082                 } else {
3083                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3084                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3085                 }
3086
3087                 if (nr < 0) {
3088                         if (!ret)
3089                                 ret = nr;
3090                         break;
3091                 }
3092                 ret += nr;
3093                 if (nr != iovec.iov_len)
3094                         break;
3095                 req->rw.len -= nr;
3096                 req->rw.addr += nr;
3097                 iov_iter_advance(iter, nr);
3098         }
3099
3100         return ret;
3101 }
3102
3103 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3104                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3105 {
3106         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3107
3108         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3109         rw->free_iovec = iovec;
3110         rw->bytes_done = 0;
3111         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3112         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3113                 return;
3114         if (!iovec) {
3115                 unsigned iov_off = 0;
3116
3117                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3118                 if (iter->iov != fast_iov) {
3119                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3120                         rw->iter.iov += iov_off;
3121                 }
3122                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3123                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3124                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3125         } else {
3126                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3127         }
3128 }
3129
3130 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3131 {
3132         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3133         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3134         return req->async_data == NULL;
3135 }
3136
3137 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3138 {
3139         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3140                 return 0;
3141
3142         return  __io_alloc_async_data(req);
3143 }
3144
3145 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3146                              const struct iovec *fast_iov,
3147                              struct iov_iter *iter, bool force)
3148 {
3149         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3150                 return 0;
3151         if (!req->async_data) {
3152                 if (__io_alloc_async_data(req)) {
3153                         kfree(iovec);
3154                         return -ENOMEM;
3155                 }
3156
3157                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3158         }
3159         return 0;
3160 }
3161
3162 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3163 {
3164         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3165         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3166         int ret;
3167
3168         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3169         if (unlikely(ret < 0))
3170                 return ret;
3171
3172         iorw->bytes_done = 0;
3173         iorw->free_iovec = iov;
3174         if (iov)
3175                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3176         return 0;
3177 }
3178
3179 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3180 {
3181         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3182                 return -EBADF;
3183         return io_prep_rw(req, sqe);
3184 }
3185
3186 /*
3187  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3188  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3189  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3190  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3191  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3192  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3193  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3194  * slow path.
3195  */
3196 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3197                              int sync, void *arg)
3198 {
3199         struct wait_page_queue *wpq;
3200         struct io_kiocb *req = wait->private;
3201         struct wait_page_key *key = arg;
3202
3203         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3204
3205         if (!wake_page_match(wpq, key))
3206                 return 0;
3207
3208         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3209         list_del_init(&wait->entry);
3210
3211         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3212         refcount_inc(&req->refs);
3213         io_req_task_queue(req);
3214         return 1;
3215 }
3216
3217 /*
3218  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3219  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3220  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3221  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3222  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3223  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3224  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3225  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3226  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3227  * async worker threads for a blocking retry.
3228  */
3229 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3230 {
3231         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3232         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3233         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3234
3235         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3236         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3237                 return false;
3238
3239         /* Only for buffered IO */
3240         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3241                 return false;
3242
3243         /*
3244          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3245          * support callback based unlocks
3246          */
3247         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3248                 return false;
3249
3250         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3251         wait->wait.private = req;
3252         wait->wait.flags = 0;
3253         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3254         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3255         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3256         kiocb->ki_waitq = wait;
3257         return true;
3258 }
3259
3260 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3261 {
3262         if (req->file->f_op->read_iter)
3263                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3264         else if (req->file->f_op->read)
3265                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3266         else
3267                 return -EINVAL;
3268 }
3269
3270 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3271 {
3272         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3273         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3274         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3275         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3276         ssize_t io_size, ret, ret2;
3277         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3278
3279         if (rw) {
3280                 iter = &rw->iter;
3281                 iovec = NULL;
3282         } else {
3283                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3284                 if (ret < 0)
3285                         return ret;
3286         }
3287         io_size = iov_iter_count(iter);
3288         req->result = io_size;
3289
3290         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3291         if (!force_nonblock)
3292                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3293         else
3294                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3295
3296         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3297         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ)) {
3298                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3299                 return ret ?: -EAGAIN;
3300         }
3301
3302         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3303         if (unlikely(ret)) {
3304                 kfree(iovec);
3305                 return ret;
3306         }
3307
3308         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3309
3310         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3311                 if (req->async_data)
3312                         iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3313                 goto out_free;
3314         } else if (ret == -EAGAIN) {
3315                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3316                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3317                         goto done;
3318                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3319                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3320                         goto done;
3321                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3322                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3323                 ret = 0;
3324         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3325                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3326                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3327                 goto done;
3328         }
3329
3330         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3331         if (ret2)
3332                 return ret2;
3333
3334         iovec = NULL;
3335         rw = req->async_data;
3336         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3337         iter = &rw->iter;
3338
3339         do {
3340                 io_size -= ret;
3341                 rw->bytes_done += ret;
3342                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3343                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3344                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3345                         return -EAGAIN;
3346                 }
3347
3348                 /*
3349                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3350                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3351                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3352                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3353                  */
3354                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3355                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3356                         return 0;
3357                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3358                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3359         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3360 done:
3361         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3362 out_free:
3363         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3364         if (iovec)
3365                 kfree(iovec);
3366         return 0;
3367 }
3368
3369 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3370 {
3371         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3372                 return -EBADF;
3373         return io_prep_rw(req, sqe);
3374 }
3375
3376 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3377 {
3378         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3379         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3380         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3381         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3382         ssize_t ret, ret2, io_size;
3383         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3384
3385         if (rw) {
3386                 iter = &rw->iter;
3387                 iovec = NULL;
3388         } else {
3389                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3390                 if (ret < 0)
3391                         return ret;
3392         }
3393         io_size = iov_iter_count(iter);
3394         req->result = io_size;
3395
3396         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3397         if (!force_nonblock)
3398                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3399         else
3400                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3401
3402         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3403         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3404                 goto copy_iov;
3405
3406         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3407         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3408             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3409                 goto copy_iov;
3410
3411         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3412         if (unlikely(ret))
3413                 goto out_free;
3414
3415         /*
3416          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3417          * which will be released by another thread in
3418          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3419          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3420          * we return to userspace.
3421          */
3422         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3423                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3424                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3425                                         SB_FREEZE_WRITE);
3426         }
3427         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3428
3429         if (req->file->f_op->write_iter)
3430                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3431         else if (req->file->f_op->write)
3432                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3433         else
3434                 ret2 = -EINVAL;
3435
3436         /*
3437          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3438          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3439          */
3440         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3441                 ret2 = -EAGAIN;
3442         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3443         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3444                 goto done;
3445         if (ret2 == -EIOCBQUEUED && req->async_data)
3446                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3447         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3448                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3449                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3450                         goto copy_iov;
3451 done:
3452                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3453         } else {
3454 copy_iov:
3455                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3456                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3457                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3458                 return ret ?: -EAGAIN;
3459         }
3460 out_free:
3461         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3462         if (iovec)
3463                 kfree(iovec);
3464         return ret;
3465 }
3466
3467 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3468                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3469 {
3470         struct io_rename *ren = &req->rename;
3471         const char __user *oldf, *newf;
3472
3473         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3474                 return -EBADF;
3475
3476         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3477         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3478         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3479         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3480         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3481
3482         ren->oldpath = getname(oldf);
3483         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3484                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3485
3486         ren->newpath = getname(newf);
3487         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3488                 putname(ren->oldpath);
3489                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3490         }
3491
3492         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3493         return 0;
3494 }
3495
3496 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3497 {
3498         struct io_rename *ren = &req->rename;
3499         int ret;
3500
3501         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3502                 return -EAGAIN;
3503
3504         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3505                                 ren->newpath, ren->flags);
3506
3507         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3508         if (ret < 0)
3509                 req_set_fail_links(req);
3510         io_req_complete(req, ret);
3511         return 0;
3512 }
3513
3514 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3515                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3516 {
3517         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3518         const char __user *fname;
3519
3520         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3521                 return -EBADF;
3522
3523         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3524
3525         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3526         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3527                 return -EINVAL;
3528
3529         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3530         un->filename = getname(fname);
3531         if (IS_ERR(un->filename))
3532                 return PTR_ERR(un->filename);
3533
3534         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3535         return 0;
3536 }
3537
3538 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3539 {
3540         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3541         int ret;
3542
3543         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3544                 return -EAGAIN;
3545
3546         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3547                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3548         else
3549                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3550
3551         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3552         if (ret < 0)
3553                 req_set_fail_links(req);
3554         io_req_complete(req, ret);
3555         return 0;
3556 }
3557
3558 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3559                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3560 {
3561 #if defined(CONFIG_NET)
3562         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3563                 return -EINVAL;
3564         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3565             sqe->buf_index)
3566                 return -EINVAL;
3567
3568         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3569         return 0;
3570 #else
3571         return -EOPNOTSUPP;
3572 #endif
3573 }
3574
3575 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3576 {
3577 #if defined(CONFIG_NET)
3578         struct socket *sock;
3579         int ret;
3580
3581         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3582                 return -EAGAIN;
3583
3584         sock = sock_from_file(req->file);
3585         if (unlikely(!sock))
3586                 return -ENOTSOCK;
3587
3588         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3589         if (ret < 0)
3590                 req_set_fail_links(req);
3591         io_req_complete(req, ret);
3592         return 0;
3593 #else
3594         return -EOPNOTSUPP;
3595 #endif
3596 }
3597
3598 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3599                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3600 {
3601         struct io_splice* sp = &req->splice;
3602         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3603
3604         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3605                 return -EINVAL;
3606
3607         sp->file_in = NULL;
3608         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3609         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3610
3611         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3612                 return -EINVAL;
3613
3614         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3615                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3616         if (!sp->file_in)
3617                 return -EBADF;
3618         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3619
3620         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3621                 /*
3622                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3623                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3624                  */
3625                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3626         }
3627
3628         return 0;
3629 }
3630
3631 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3632                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3633 {
3634         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3635                 return -EINVAL;
3636         return __io_splice_prep(req, sqe);
3637 }
3638
3639 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3640 {
3641         struct io_splice *sp = &req->splice;
3642         struct file *in = sp->file_in;
3643         struct file *out = sp->file_out;
3644         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3645         long ret = 0;
3646
3647         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3648                 return -EAGAIN;
3649         if (sp->len)
3650                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3651
3652         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3653         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3654
3655         if (ret != sp->len)
3656                 req_set_fail_links(req);
3657         io_req_complete(req, ret);
3658         return 0;
3659 }
3660
3661 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3662 {
3663         struct io_splice* sp = &req->splice;
3664
3665         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3666         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3667         return __io_splice_prep(req, sqe);
3668 }
3669
3670 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3671 {
3672         struct io_splice *sp = &req->splice;
3673         struct file *in = sp->file_in;
3674         struct file *out = sp->file_out;
3675         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3676         loff_t *poff_in, *poff_out;
3677         long ret = 0;
3678
3679         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3680                 return -EAGAIN;
3681
3682         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3683         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3684
3685         if (sp->len)
3686                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3687
3688         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3689         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3690
3691         if (ret != sp->len)
3692                 req_set_fail_links(req);
3693         io_req_complete(req, ret);
3694         return 0;
3695 }
3696
3697 /*
3698  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3699  */
3700 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3701 {
3702         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3703
3704         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3705                 return -EINVAL;
3706
3707         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3708         return 0;
3709 }
3710
3711 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3712 {
3713         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3714
3715         if (!req->file)
3716                 return -EBADF;
3717
3718         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3719                 return -EINVAL;
3720         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3721                 return -EINVAL;
3722
3723         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3724         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3725                 return -EINVAL;
3726
3727         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3728         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3729         return 0;
3730 }
3731
3732 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3733 {
3734         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3735         int ret;
3736
3737         /* fsync always requires a blocking context */
3738         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3739                 return -EAGAIN;
3740
3741         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3742                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3743                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3744         if (ret < 0)
3745                 req_set_fail_links(req);
3746         io_req_complete(req, ret);
3747         return 0;
3748 }
3749
3750 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3751                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3752 {
3753         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3754                 return -EINVAL;
3755         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3756                 return -EINVAL;
3757
3758         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3759         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3760         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3761         return 0;
3762 }
3763
3764 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3765 {
3766         int ret;
3767
3768         /* fallocate always requiring blocking context */
3769         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3770                 return -EAGAIN;
3771         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3772                                 req->sync.len);
3773         if (ret < 0)
3774                 req_set_fail_links(req);
3775         io_req_complete(req, ret);
3776         return 0;
3777 }
3778
3779 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3780 {
3781         const char __user *fname;
3782         int ret;
3783
3784         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3785                 return -EINVAL;
3786         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3787                 return -EBADF;
3788
3789         /* open.how should be already initialised */
3790         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3791                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3792
3793         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3794         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3795         req->open.filename = getname(fname);
3796         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3797                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3798                 req->open.filename = NULL;
3799                 return ret;
3800         }
3801         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3802         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3803         return 0;
3804 }
3805
3806 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3807 {
3808         u64 flags, mode;
3809
3810         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3811                 return -EINVAL;
3812         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3813         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3814         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3815         return __io_openat_prep(req, sqe);
3816 }
3817
3818 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3819 {
3820         struct open_how __user *how;
3821         size_t len;
3822         int ret;
3823
3824         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3825                 return -EINVAL;
3826         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3827         len = READ_ONCE(sqe->len);
3828         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3829                 return -EINVAL;
3830
3831         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3832                                         len);
3833         if (ret)
3834                 return ret;
3835
3836         return __io_openat_prep(req, sqe);
3837 }
3838
3839 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3840 {
3841         struct open_flags op;
3842         struct file *file;
3843         bool nonblock_set;
3844         bool resolve_nonblock;
3845         int ret;
3846
3847         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3848         if (ret)
3849                 goto err;
3850         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3851         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3852         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3853                 /*
3854                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3855                  * it'll always -EAGAIN
3856                  */
3857                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3858                         return -EAGAIN;
3859                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3860                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3861         }
3862
3863         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3864         if (ret < 0)
3865                 goto err;
3866
3867         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3868         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3869         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3870             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3871                 /*
3872                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3873                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3874                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3875                  */
3876                 put_unused_fd(ret);
3877                 return -EAGAIN;
3878         }
3879
3880         if (IS_ERR(file)) {
3881                 put_unused_fd(ret);
3882                 ret = PTR_ERR(file);
3883         } else {
3884                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3885                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3886                 fsnotify_open(file);
3887                 fd_install(ret, file);
3888         }
3889 err:
3890         putname(req->open.filename);
3891         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3892         if (ret < 0)
3893                 req_set_fail_links(req);
3894         io_req_complete(req, ret);
3895         return 0;
3896 }
3897
3898 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3899 {
3900         return io_openat2(req, issue_flags);
3901 }
3902
3903 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3904                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3905 {
3906         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3907         u64 tmp;
3908
3909         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3910                 return -EINVAL;
3911
3912         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3913         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3914                 return -EINVAL;
3915
3916         memset(p, 0, sizeof(*p));
3917         p->nbufs = tmp;
3918         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3919         return 0;
3920 }
3921
3922 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3923                                int bgid, unsigned nbufs)
3924 {
3925         unsigned i = 0;
3926
3927         /* shouldn't happen */
3928         if (!nbufs)
3929                 return 0;
3930
3931         /* the head kbuf is the list itself */
3932         while (!list_empty(&buf->list)) {
3933                 struct io_buffer *nxt;
3934
3935                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3936                 list_del(&nxt->list);
3937                 kfree(nxt);
3938                 if (++i == nbufs)
3939                         return i;
3940         }
3941         i++;
3942         kfree(buf);
3943         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3944
3945         return i;
3946 }
3947
3948 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3949 {
3950         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3951         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3952         struct io_buffer *head;
3953         int ret = 0;
3954         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3955
3956         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3957
3958         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3959
3960         ret = -ENOENT;
3961         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3962         if (head)
3963                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3964         if (ret < 0)
3965                 req_set_fail_links(req);
3966
3967         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
3968         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
3969                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3970                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3971         } else {
3972                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3973                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3974         }
3975         return 0;
3976 }
3977
3978 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3979                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3980 {
3981         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3982         u64 tmp;
3983
3984         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3985                 return -EINVAL;
3986
3987         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3988         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3989                 return -E2BIG;
3990         p->nbufs = tmp;
3991         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3992         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3993
3994         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3995                 return -EFAULT;
3996
3997         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3998         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3999         if (tmp > USHRT_MAX)
4000                 return -E2BIG;
4001         p->bid = tmp;
4002         return 0;
4003 }
4004
4005 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4006 {
4007         struct io_buffer *buf;
4008         u64 addr = pbuf->addr;
4009         int i, bid = pbuf->bid;
4010
4011         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4012                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4013                 if (!buf)
4014                         break;
4015
4016                 buf->addr = addr;
4017                 buf->len = pbuf->len;
4018                 buf->bid = bid;
4019                 addr += pbuf->len;
4020                 bid++;
4021                 if (!*head) {
4022                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4023                         *head = buf;
4024                 } else {
4025                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4026                 }
4027         }
4028
4029         return i ? i : -ENOMEM;
4030 }
4031
4032 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4033 {
4034         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4035         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4036         struct io_buffer *head, *list;
4037         int ret = 0;
4038         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4039
4040         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4041
4042         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4043
4044         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4045
4046         ret = io_add_buffers(p, &head);
4047         if (ret >= 0 && !list) {
4048                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4049                 if (ret < 0)
4050                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4051         }
4052         if (ret < 0)
4053                 req_set_fail_links(req);
4054
4055         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4056         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4057                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4058                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4059         } else {
4060                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4061                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4062         }
4063         return 0;
4064 }
4065
4066 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4067                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4068 {
4069 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4070         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4071                 return -EINVAL;
4072         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4073                 return -EINVAL;
4074
4075         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4076         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4077         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4078
4079         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4080                 struct epoll_event __user *ev;
4081
4082                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4083                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4084                         return -EFAULT;
4085         }
4086
4087         return 0;
4088 #else
4089         return -EOPNOTSUPP;
4090 #endif
4091 }
4092
4093 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4094 {
4095 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4096         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4097         int ret;
4098         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4099
4100         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4101         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4102                 return -EAGAIN;
4103
4104         if (ret < 0)
4105                 req_set_fail_links(req);
4106         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4107         return 0;
4108 #else
4109         return -EOPNOTSUPP;
4110 #endif
4111 }
4112
4113 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4114 {
4115 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4116         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4117                 return -EINVAL;
4118         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4119                 return -EINVAL;
4120
4121         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4122         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4123         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4124         return 0;
4125 #else
4126         return -EOPNOTSUPP;
4127 #endif
4128 }
4129
4130 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4131 {
4132 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4133         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4134         int ret;
4135
4136         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4137                 return -EAGAIN;
4138
4139         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4140         if (ret < 0)
4141                 req_set_fail_links(req);
4142         io_req_complete(req, ret);
4143         return 0;
4144 #else
4145         return -EOPNOTSUPP;
4146 #endif
4147 }
4148
4149 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4150 {
4151         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4152                 return -EINVAL;
4153         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4154                 return -EINVAL;
4155
4156         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4157         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4158         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4159         return 0;
4160 }
4161
4162 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4163 {
4164         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4165         int ret;
4166
4167         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4168                 switch (fa->advice) {
4169                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4170                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4171                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4172                         break;
4173                 default:
4174                         return -EAGAIN;
4175                 }
4176         }
4177
4178         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4179         if (ret < 0)
4180                 req_set_fail_links(req);
4181         io_req_complete(req, ret);
4182         return 0;
4183 }
4184
4185 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4186 {
4187         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4188                 return -EINVAL;
4189         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4190                 return -EINVAL;
4191         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4192                 return -EBADF;
4193
4194         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4195         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4196         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4197         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4198         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4199
4200         return 0;
4201 }
4202
4203 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4204 {
4205         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4206         int ret;
4207
4208         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4209                 /* only need file table for an actual valid fd */
4210                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4211                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4212                 return -EAGAIN;
4213         }
4214
4215         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4216                        ctx->buffer);
4217
4218         if (ret < 0)
4219                 req_set_fail_links(req);
4220         io_req_complete(req, ret);
4221         return 0;
4222 }
4223
4224 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4225 {
4226         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4227                 return -EINVAL;
4228         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4229             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4230                 return -EINVAL;
4231         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4232                 return -EBADF;
4233
4234         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4235         return 0;
4236 }
4237
4238 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4239 {
4240         struct files_struct *files = current->files;
4241         struct io_close *close = &req->close;
4242         struct fdtable *fdt;
4243         struct file *file;
4244         int ret;
4245
4246         file = NULL;
4247         ret = -EBADF;
4248         spin_lock(&files->file_lock);
4249         fdt = files_fdtable(files);
4250         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4251                 spin_unlock(&files->file_lock);
4252                 goto err;
4253         }
4254         file = fdt->fd[close->fd];
4255         if (!file) {
4256                 spin_unlock(&files->file_lock);
4257                 goto err;
4258         }
4259
4260         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
4261                 spin_unlock(&files->file_lock);
4262                 file = NULL;
4263                 goto err;
4264         }
4265
4266         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4267         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4268                 spin_unlock(&files->file_lock);
4269                 return -EAGAIN;
4270         }
4271
4272         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4273         spin_unlock(&files->file_lock);
4274         if (ret < 0) {
4275                 if (ret == -ENOENT)
4276                         ret = -EBADF;
4277                 goto err;
4278         }
4279
4280         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4281         ret = filp_close(file, current->files);
4282 err:
4283         if (ret < 0)
4284                 req_set_fail_links(req);
4285         if (file)
4286                 fput(file);
4287         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4288         return 0;
4289 }
4290
4291 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4292 {
4293         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4294
4295         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4296                 return -EINVAL;
4297         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4298                 return -EINVAL;
4299
4300         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4301         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4302         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4303         return 0;
4304 }
4305
4306 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4307 {
4308         int ret;
4309
4310         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4311         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4312                 return -EAGAIN;
4313
4314         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4315                                 req->sync.flags);
4316         if (ret < 0)
4317                 req_set_fail_links(req);
4318         io_req_complete(req, ret);
4319         return 0;
4320 }
4321
4322 #if defined(CONFIG_NET)
4323 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4324                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4325 {
4326         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4327
4328         if (async_msg)
4329                 return -EAGAIN;
4330         if (io_alloc_async_data(req)) {
4331                 kfree(kmsg->free_iov);
4332                 return -ENOMEM;
4333         }
4334         async_msg = req->async_data;
4335         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4336         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4337         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4338         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4339         if (!async_msg->free_iov)
4340                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4341
4342         return -EAGAIN;
4343 }
4344
4345 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4346                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4347 {
4348         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4349         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4350         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4351                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4352 }
4353
4354 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4355 {
4356         int ret;
4357
4358         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4359                 return 0;
4360         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4361         if (!ret)
4362                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4363         return ret;
4364 }
4365
4366 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4367 {
4368         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4369
4370         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4371                 return -EINVAL;
4372
4373         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4374         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4375         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4376
4377 #ifdef CONFIG_COMPAT
4378         if (req->ctx->compat)
4379                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4380 #endif
4381         return 0;
4382 }
4383
4384 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4385 {
4386         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4387         struct socket *sock;
4388         unsigned flags;
4389         int ret;
4390
4391         sock = sock_from_file(req->file);
4392         if (unlikely(!sock))
4393                 return -ENOTSOCK;
4394
4395         kmsg = req->async_data;
4396         if (!kmsg) {
4397                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4398                 if (ret)
4399                         return ret;
4400                 kmsg = &iomsg;
4401         }
4402
4403         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4404         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4405                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4406         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4407                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4408
4409         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4410         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4411                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4412         if (ret == -ERESTARTSYS)
4413                 ret = -EINTR;
4414
4415         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4416         if (kmsg->free_iov)
4417                 kfree(kmsg->free_iov);
4418         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4419         if (ret < 0)
4420                 req_set_fail_links(req);
4421         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4422         return 0;
4423 }
4424
4425 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4426 {
4427         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4428         struct msghdr msg;
4429         struct iovec iov;
4430         struct socket *sock;
4431         unsigned flags;
4432         int ret;
4433
4434         sock = sock_from_file(req->file);
4435         if (unlikely(!sock))
4436                 return -ENOTSOCK;
4437
4438         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4439         if (unlikely(ret))
4440                 return ret;
4441
4442         msg.msg_name = NULL;
4443         msg.msg_control = NULL;
4444         msg.msg_controllen = 0;
4445         msg.msg_namelen = 0;
4446
4447         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4448         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4449                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4450         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4451                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4452
4453         msg.msg_flags = flags;
4454         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4455         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4456                 return -EAGAIN;
4457         if (ret == -ERESTARTSYS)
4458                 ret = -EINTR;
4459
4460         if (ret < 0)
4461                 req_set_fail_links(req);
4462         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4463         return 0;
4464 }
4465
4466 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4467                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4468 {
4469         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4470         struct iovec __user *uiov;
4471         size_t iov_len;
4472         int ret;
4473
4474         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4475                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4476         if (ret)
4477                 return ret;
4478
4479         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4480                 if (iov_len > 1)
4481                         return -EINVAL;
4482                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4483                         return -EFAULT;
4484                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4485                 iomsg->free_iov = NULL;
4486         } else {
4487                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4488                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4489                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4490                                      false);
4491                 if (ret > 0)
4492                         ret = 0;
4493         }
4494
4495         return ret;
4496 }
4497
4498 #ifdef CONFIG_COMPAT
4499 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4500                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4501 {
4502         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4503         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4504         struct compat_iovec __user *uiov;
4505         compat_uptr_t ptr;
4506         compat_size_t len;
4507         int ret;
4508
4509         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4510         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4511                                         &ptr, &len);
4512         if (ret)
4513                 return ret;
4514
4515         uiov = compat_ptr(ptr);
4516         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4517                 compat_ssize_t clen;
4518
4519                 if (len > 1)
4520                         return -EINVAL;
4521                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4522                         return -EFAULT;
4523                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4524                         return -EFAULT;
4525                 if (clen < 0)
4526                         return -EINVAL;
4527                 sr->len = clen;
4528                 iomsg->free_iov = NULL;
4529         } else {
4530                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4531                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4532                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4533                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4534                 if (ret < 0)
4535                         return ret;
4536         }
4537
4538         return 0;
4539 }
4540 #endif
4541
4542 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4543                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4544 {
4545         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4546
4547 #ifdef CONFIG_COMPAT
4548         if (req->ctx->compat)
4549                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4550 #endif
4551
4552         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4553 }
4554
4555 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4556                                                bool needs_lock)
4557 {
4558         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4559         struct io_buffer *kbuf;
4560
4561         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4562         if (IS_ERR(kbuf))
4563                 return kbuf;
4564
4565         sr->kbuf = kbuf;
4566         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4567         return kbuf;
4568 }
4569
4570 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4571 {
4572         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4573 }
4574
4575 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4576 {
4577         int ret;
4578
4579         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4580                 return 0;
4581         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4582         if (!ret)
4583                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4584         return ret;
4585 }
4586
4587 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4588 {
4589         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4590
4591         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4592                 return -EINVAL;
4593
4594         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4595         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4596         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4597         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4598
4599 #ifdef CONFIG_COMPAT
4600         if (req->ctx->compat)
4601                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4602 #endif
4603         return 0;
4604 }
4605
4606 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4607 {
4608         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4609         struct socket *sock;
4610         struct io_buffer *kbuf;
4611         unsigned flags;
4612         int ret, cflags = 0;
4613         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4614
4615         sock = sock_from_file(req->file);
4616         if (unlikely(!sock))
4617                 return -ENOTSOCK;
4618
4619         kmsg = req->async_data;
4620         if (!kmsg) {
4621                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4622                 if (ret)
4623                         return ret;
4624                 kmsg = &iomsg;
4625         }
4626
4627         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4628                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4629                 if (IS_ERR(kbuf))
4630                         return PTR_ERR(kbuf);
4631                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4632                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4633                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4634                                 1, req->sr_msg.len);
4635         }
4636
4637         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4638         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4639                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4640         else if (force_nonblock)
4641                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4642
4643         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4644                                         kmsg->uaddr, flags);
4645         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4646                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4647         if (ret == -ERESTARTSYS)
4648                 ret = -EINTR;
4649
4650         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4651                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4652         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4653         if (kmsg->free_iov)
4654                 kfree(kmsg->free_iov);
4655         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4656         if (ret < 0)
4657                 req_set_fail_links(req);
4658         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4659         return 0;
4660 }
4661
4662 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4663 {
4664         struct io_buffer *kbuf;
4665         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4666         struct msghdr msg;
4667         void __user *buf = sr->buf;
4668         struct socket *sock;
4669         struct iovec iov;
4670         unsigned flags;
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         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4703         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4704                 return -EAGAIN;
4705         if (ret == -ERESTARTSYS)
4706                 ret = -EINTR;
4707 out_free:
4708         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4709                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4710         if (ret < 0)
4711                 req_set_fail_links(req);
4712         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4713         return 0;
4714 }
4715
4716 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4717 {
4718         struct io_accept *accept = &req->accept;
4719
4720         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4721                 return -EINVAL;
4722         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4723                 return -EINVAL;
4724
4725         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4726         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4727         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4728         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4729         return 0;
4730 }
4731
4732 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4733 {
4734         struct io_accept *accept = &req->accept;
4735         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4736         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4737         int ret;
4738
4739         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4740                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4741
4742         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4743                                         accept->addr_len, accept->flags,
4744                                         accept->nofile);
4745         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4746                 return -EAGAIN;
4747         if (ret < 0) {
4748                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4749                         ret = -EINTR;
4750                 req_set_fail_links(req);
4751         }
4752         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4753         return 0;
4754 }
4755
4756 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4757 {
4758         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4759         struct io_connect *conn = &req->connect;
4760
4761         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4762 }
4763
4764 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4765 {
4766         struct io_connect *conn = &req->connect;
4767
4768         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4769                 return -EINVAL;
4770         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4771                 return -EINVAL;
4772
4773         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4774         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4775         return 0;
4776 }
4777
4778 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4779 {
4780         struct io_async_connect __io, *io;
4781         unsigned file_flags;
4782         int ret;
4783         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4784
4785         if (req->async_data) {
4786                 io = req->async_data;
4787         } else {
4788                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4789                                                 req->connect.addr_len,
4790                                                 &__io.address);
4791                 if (ret)
4792                         goto out;
4793                 io = &__io;
4794         }
4795
4796         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4797
4798         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4799                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4800         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4801                 if (req->async_data)
4802                         return -EAGAIN;
4803                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4804                         ret = -ENOMEM;
4805                         goto out;
4806                 }
4807                 io = req->async_data;
4808                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4809                 return -EAGAIN;
4810         }
4811         if (ret == -ERESTARTSYS)
4812                 ret = -EINTR;
4813 out:
4814         if (ret < 0)
4815                 req_set_fail_links(req);
4816         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4817         return 0;
4818 }
4819 #else /* !CONFIG_NET */
4820 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4821 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4822 {                                                                       \
4823         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4824 }
4825
4826 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4827 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4828 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4829 {                                                                       \
4830         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4831 }                                                                       \
4832
4833 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4834 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4835 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4836 {                                                                       \
4837         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4838 }
4839
4840 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4841 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4842 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4843 IO_NETOP_PREP(accept);
4844 IO_NETOP_FN(send);
4845 IO_NETOP_FN(recv);
4846 #endif /* CONFIG_NET */
4847
4848 struct io_poll_table {
4849         struct poll_table_struct pt;
4850         struct io_kiocb *req;
4851         int error;
4852 };
4853
4854 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4855                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4856 {
4857         int ret;
4858
4859         /* for instances that support it check for an event match first: */
4860         if (mask && !(mask & poll->events))
4861                 return 0;
4862
4863         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4864
4865         list_del_init(&poll->wait.entry);
4866
4867         req->result = mask;
4868         req->task_work.func = func;
4869         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4870
4871         /*
4872          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4873          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4874          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4875          * have the needed state needed for it anyway.
4876          */
4877         ret = io_req_task_work_add(req);
4878         if (unlikely(ret)) {
4879                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4880                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4881         }
4882         return 1;
4883 }
4884
4885 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4886         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4887 {
4888         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4889
4890         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4891                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4892
4893                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4894         }
4895
4896         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4897         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4898                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4899                 return true;
4900         }
4901
4902         return false;
4903 }
4904
4905 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4906 {
4907         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4908         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4909                 return req->async_data;
4910         return req->apoll->double_poll;
4911 }
4912
4913 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4914 {
4915         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4916                 return &req->poll;
4917         return &req->apoll->poll;
4918 }
4919
4920 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4921 {
4922         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4923
4924         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4925
4926         if (poll && poll->head) {
4927                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4928
4929                 spin_lock(&head->lock);
4930                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4931                 if (poll->wait.private)
4932                         refcount_dec(&req->refs);
4933                 poll->head = NULL;
4934                 spin_unlock(&head->lock);
4935         }
4936 }
4937
4938 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4939 {
4940         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4941
4942         io_poll_remove_double(req);
4943         req->poll.done = true;
4944         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4945         io_commit_cqring(ctx);
4946 }
4947
4948 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4949 {
4950         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4951         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4952         struct io_kiocb *nxt;
4953
4954         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4955                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4956         } else {
4957                 hash_del(&req->hash_node);
4958                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
4959                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4960
4961                 nxt = io_put_req_find_next(req);
4962                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4963                 if (nxt)
4964                         __io_req_task_submit(nxt);
4965         }
4966
4967         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4968 }
4969
4970 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4971                                int sync, void *key)
4972 {
4973         struct io_kiocb *req = wait->private;
4974         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4975         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4976
4977         /* for instances that support it check for an event match first: */
4978         if (mask && !(mask & poll->events))
4979                 return 0;
4980
4981         list_del_init(&wait->entry);
4982
4983         if (poll && poll->head) {
4984                 bool done;
4985
4986                 spin_lock(&poll->head->lock);
4987                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4988                 if (!done)
4989                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4990                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4991                 wait->private = NULL;
4992                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4993                 if (!done) {
4994                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4995                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4996                 }
4997         }
4998         refcount_dec(&req->refs);
4999         return 1;
5000 }
5001
5002 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5003                               wait_queue_func_t wake_func)
5004 {
5005         poll->head = NULL;
5006         poll->done = false;
5007         poll->canceled = false;
5008         poll->events = events;
5009         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5010         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5011 }
5012
5013 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5014                             struct wait_queue_head *head,
5015                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5016 {
5017         struct io_kiocb *req = pt->req;
5018
5019         /*
5020          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5021          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5022          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5023          */
5024         if (unlikely(poll->head)) {
5025                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5026
5027                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5028                 if (*poll_ptr) {
5029                         pt->error = -EINVAL;
5030                         return;
5031                 }
5032                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5033                 if (poll->head == head)
5034                         return;
5035                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5036                 if (!poll) {
5037                         pt->error = -ENOMEM;
5038                         return;
5039                 }
5040                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5041                 refcount_inc(&req->refs);
5042                 poll->wait.private = req;
5043                 *poll_ptr = poll;
5044         }
5045
5046         pt->error = 0;
5047         poll->head = head;
5048
5049         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5050                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5051         else
5052                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5053 }
5054
5055 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5056                                struct poll_table_struct *p)
5057 {
5058         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5059         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5060
5061         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5062 }
5063
5064 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5065 {
5066         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5067         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5068         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5069
5070         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5071
5072         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5073                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5074                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5075                 return;
5076         }
5077
5078         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5079         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5080                 hash_del(&req->hash_node);
5081
5082         io_poll_remove_double(req);
5083         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5084
5085         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5086                 __io_req_task_submit(req);
5087         else
5088                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5089
5090         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5091         kfree(apoll->double_poll);
5092         kfree(apoll);
5093 }
5094
5095 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5096                         void *key)
5097 {
5098         struct io_kiocb *req = wait->private;
5099         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5100
5101         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5102                                         key_to_poll(key));
5103
5104         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5105 }
5106
5107 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5108 {
5109         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5110         struct hlist_head *list;
5111
5112         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5113         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5114 }
5115
5116 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5117                                       struct io_poll_iocb *poll,
5118                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5119                                       wait_queue_func_t wake_func)
5120         __acquires(&ctx->completion_lock)
5121 {
5122         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5123         bool cancel = false;
5124
5125         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5126         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5127         poll->file = req->file;
5128         poll->wait.private = req;
5129
5130         ipt->pt._key = mask;
5131         ipt->req = req;
5132         ipt->error = -EINVAL;
5133
5134         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5135
5136         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5137         if (likely(poll->head)) {
5138                 spin_lock(&poll->head->lock);
5139                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5140                         if (ipt->error)
5141                                 cancel = true;
5142                         ipt->error = 0;
5143                         mask = 0;
5144                 }
5145                 if (mask || ipt->error)
5146                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5147                 else if (cancel)
5148                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5149                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5150                         io_poll_req_insert(req);
5151                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5152         }
5153
5154         return mask;
5155 }
5156
5157 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5158 {
5159         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5160         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5161         struct async_poll *apoll;
5162         struct io_poll_table ipt;
5163         __poll_t mask, ret;
5164         int rw;
5165
5166         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5167                 return false;
5168         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5169                 return false;
5170         if (def->pollin)
5171                 rw = READ;
5172         else if (def->pollout)
5173                 rw = WRITE;
5174         else
5175                 return false;
5176         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5177         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5178                 return false;
5179
5180         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5181         if (unlikely(!apoll))
5182                 return false;
5183         apoll->double_poll = NULL;
5184
5185         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5186         req->apoll = apoll;
5187
5188         mask = 0;
5189         if (def->pollin)
5190                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5191         if (def->pollout)
5192                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5193
5194         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5195         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5196             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5197                 mask &= ~POLLIN;
5198
5199         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5200
5201         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5202
5203         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5204                                         io_async_wake);
5205         if (ret || ipt.error) {
5206                 io_poll_remove_double(req);
5207                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5208                 kfree(apoll->double_poll);
5209                 kfree(apoll);
5210                 return false;
5211         }
5212         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5213         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5214                                         apoll->poll.events);
5215         return true;
5216 }
5217
5218 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5219                                  struct io_poll_iocb *poll)
5220 {
5221         bool do_complete = false;
5222
5223         spin_lock(&poll->head->lock);
5224         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5225         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5226                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5227                 do_complete = true;
5228         }
5229         spin_unlock(&poll->head->lock);
5230         hash_del(&req->hash_node);
5231         return do_complete;
5232 }
5233
5234 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5235 {
5236         bool do_complete;
5237
5238         io_poll_remove_double(req);
5239
5240         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5241                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5242         } else {
5243                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5244
5245                 /* non-poll requests have submit ref still */
5246                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5247                 if (do_complete) {
5248                         io_put_req(req);
5249                         kfree(apoll->double_poll);
5250                         kfree(apoll);
5251                 }
5252         }
5253
5254         if (do_complete) {
5255                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5256                 io_commit_cqring(req->ctx);
5257                 req_set_fail_links(req);
5258                 io_put_req_deferred(req, 1);
5259         }
5260
5261         return do_complete;
5262 }
5263
5264 /*
5265  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5266  */
5267 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5268                                struct files_struct *files)
5269 {
5270         struct hlist_node *tmp;
5271         struct io_kiocb *req;
5272         int posted = 0, i;
5273
5274         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5275         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5276                 struct hlist_head *list;
5277
5278                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5279                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5280                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5281                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5282                 }
5283         }
5284         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5285
5286         if (posted)
5287                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5288
5289         return posted != 0;
5290 }
5291
5292 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5293 {
5294         struct hlist_head *list;
5295         struct io_kiocb *req;
5296
5297         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5298         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5299                 if (sqe_addr != req->user_data)
5300                         continue;
5301                 if (io_poll_remove_one(req))
5302                         return 0;
5303                 return -EALREADY;
5304         }
5305
5306         return -ENOENT;
5307 }
5308
5309 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5310                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5311 {
5312         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5313                 return -EINVAL;
5314         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5315             sqe->poll_events)
5316                 return -EINVAL;
5317
5318         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5319         return 0;
5320 }
5321
5322 /*
5323  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5324  * and remove it if found.
5325  */
5326 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5327 {
5328         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5329         int ret;
5330
5331         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5332         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5333         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5334
5335         if (ret < 0)
5336                 req_set_fail_links(req);
5337         io_req_complete(req, ret);
5338         return 0;
5339 }
5340
5341 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5342                         void *key)
5343 {
5344         struct io_kiocb *req = wait->private;
5345         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5346
5347         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5348 }
5349
5350 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5351                                struct poll_table_struct *p)
5352 {
5353         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5354
5355         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5356 }
5357
5358 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5359 {
5360         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5361         u32 events;
5362
5363         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5364                 return -EINVAL;
5365         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5366                 return -EINVAL;
5367
5368         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5369 #ifdef __BIG_ENDIAN
5370         events = swahw32(events);
5371 #endif
5372         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5373                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5374         return 0;
5375 }
5376
5377 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5378 {
5379         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5380         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5381         struct io_poll_table ipt;
5382         __poll_t mask;
5383
5384         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5385
5386         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5387                                         io_poll_wake);
5388
5389         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5390                 ipt.error = 0;
5391                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5392         }
5393         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5394
5395         if (mask) {
5396                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5397                 io_put_req(req);
5398         }
5399         return ipt.error;
5400 }
5401
5402 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5403 {
5404         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5405                                                 struct io_timeout_data, timer);
5406         struct io_kiocb *req = data->req;
5407         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5408         unsigned long flags;
5409
5410         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5411         list_del_init(&req->timeout.list);
5412         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5413                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5414
5415         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5416         io_commit_cqring(ctx);
5417         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5418
5419         io_cqring_ev_posted(ctx);
5420         req_set_fail_links(req);
5421         io_put_req(req);
5422         return HRTIMER_NORESTART;
5423 }
5424
5425 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5426                                            __u64 user_data)
5427 {
5428         struct io_timeout_data *io;
5429         struct io_kiocb *req;
5430         int ret = -ENOENT;
5431
5432         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5433                 if (user_data == req->user_data) {
5434                         ret = 0;
5435                         break;
5436                 }
5437         }
5438
5439         if (ret == -ENOENT)
5440                 return ERR_PTR(ret);
5441
5442         io = req->async_data;
5443         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5444         if (ret == -1)
5445                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5446         list_del_init(&req->timeout.list);
5447         return req;
5448 }
5449
5450 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5451 {
5452         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5453
5454         if (IS_ERR(req))
5455                 return PTR_ERR(req);
5456
5457         req_set_fail_links(req);
5458         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5459         io_put_req_deferred(req, 1);
5460         return 0;
5461 }
5462
5463 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5464                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5465 {
5466         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5467         struct io_timeout_data *data;
5468
5469         if (IS_ERR(req))
5470                 return PTR_ERR(req);
5471
5472         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5473         data = req->async_data;
5474         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5475         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5476         data->timer.function = io_timeout_fn;
5477         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5478         return 0;
5479 }
5480
5481 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5482                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5483 {
5484         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5485
5486         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5487                 return -EINVAL;
5488         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5489                 return -EINVAL;
5490         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5491                 return -EINVAL;
5492
5493         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5494         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5495         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5496                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5497                         return -EINVAL;
5498                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5499                         return -EFAULT;
5500         } else if (tr->flags) {
5501                 /* timeout removal doesn't support flags */
5502                 return -EINVAL;
5503         }
5504
5505         return 0;
5506 }
5507
5508 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5509 {
5510         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5511                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5512 }
5513
5514 /*
5515  * Remove or update an existing timeout command
5516  */
5517 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5518 {
5519         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5520         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5521         int ret;
5522
5523         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5524         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5525                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5526         else
5527                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5528                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5529
5530         io_cqring_fill_event(req, ret);
5531         io_commit_cqring(ctx);
5532         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5533         io_cqring_ev_posted(ctx);
5534         if (ret < 0)
5535                 req_set_fail_links(req);
5536         io_put_req(req);
5537         return 0;
5538 }
5539
5540 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5541                            bool is_timeout_link)
5542 {
5543         struct io_timeout_data *data;
5544         unsigned flags;
5545         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5546
5547         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5548                 return -EINVAL;
5549         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5550                 return -EINVAL;
5551         if (off && is_timeout_link)
5552                 return -EINVAL;
5553         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5554         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5555                 return -EINVAL;
5556
5557         req->timeout.off = off;
5558
5559         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5560                 return -ENOMEM;
5561
5562         data = req->async_data;
5563         data->req = req;
5564
5565         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5566                 return -EFAULT;
5567
5568         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5569         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5570         io_req_track_inflight(req);
5571         return 0;
5572 }
5573
5574 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5575 {
5576         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5577         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5578         struct list_head *entry;
5579         u32 tail, off = req->timeout.off;
5580
5581         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5582
5583         /*
5584          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5585          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5586          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5587          */
5588         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5589                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5590                 goto add;
5591         }
5592
5593         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5594         req->timeout.target_seq = tail + off;
5595
5596         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5597          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5598          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5599          */
5600         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5601
5602         /*
5603          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5604          * the one we need first.
5605          */
5606         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5607                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5608                                                   timeout.list);
5609
5610                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5611                         continue;
5612                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5613                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5614                         break;
5615         }
5616 add:
5617         list_add(&req->timeout.list, entry);
5618         data->timer.function = io_timeout_fn;
5619         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5620         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5621         return 0;
5622 }
5623
5624 struct io_cancel_data {
5625         struct io_ring_ctx *ctx;
5626         u64 user_data;
5627 };
5628
5629 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5630 {
5631         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5632         struct io_cancel_data *cd = data;
5633
5634         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5635 }
5636
5637 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5638                                struct io_ring_ctx *ctx)
5639 {
5640         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5641         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5642         int ret = 0;
5643
5644         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5645                 return -ENOENT;
5646
5647         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5648         switch (cancel_ret) {
5649         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5650                 ret = 0;
5651                 break;
5652         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5653                 ret = -EALREADY;
5654                 break;
5655         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5656                 ret = -ENOENT;
5657                 break;
5658         }
5659
5660         return ret;
5661 }
5662
5663 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5664                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5665                                      int success_ret)
5666 {
5667         unsigned long flags;
5668         int ret;
5669
5670         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5671         if (ret != -ENOENT) {
5672                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5673                 goto done;
5674         }
5675
5676         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5677         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5678         if (ret != -ENOENT)
5679                 goto done;
5680         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5681 done:
5682         if (!ret)
5683                 ret = success_ret;
5684         io_cqring_fill_event(req, ret);
5685         io_commit_cqring(ctx);
5686         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5687         io_cqring_ev_posted(ctx);
5688
5689         if (ret < 0)
5690                 req_set_fail_links(req);
5691         io_put_req(req);
5692 }
5693
5694 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5695                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5696 {
5697         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5698                 return -EINVAL;
5699         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5700                 return -EINVAL;
5701         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5702                 return -EINVAL;
5703
5704         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5705         return 0;
5706 }
5707
5708 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5709 {
5710         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5711         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5712         struct io_tctx_node *node;
5713         int ret;
5714
5715         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5716         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5717         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5718         if (ret != -ENOENT)
5719                 goto done;
5720         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5721         if (ret != -ENOENT)
5722                 goto done;
5723         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5724         if (ret != -ENOENT)
5725                 goto done;
5726         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5727
5728         /* slow path, try all io-wq's */
5729         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5730         ret = -ENOENT;
5731         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5732                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5733
5734                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
5735                         continue;
5736                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5737                 if (ret != -ENOENT)
5738                         break;
5739         }
5740         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5741
5742         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5743 done:
5744         io_cqring_fill_event(req, ret);
5745         io_commit_cqring(ctx);
5746         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5747         io_cqring_ev_posted(ctx);
5748
5749         if (ret < 0)
5750                 req_set_fail_links(req);
5751         io_put_req(req);
5752         return 0;
5753 }
5754
5755 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5756                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5757 {
5758         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5759                 return -EINVAL;
5760         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5761                 return -EINVAL;
5762         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5763                 return -EINVAL;
5764
5765         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5766         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5767         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5768                 return -EINVAL;
5769         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5770         return 0;
5771 }
5772
5773 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5774 {
5775         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5776         struct io_uring_rsrc_update up;
5777         int ret;
5778
5779         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5780                 return -EAGAIN;
5781
5782         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5783         up.data = req->rsrc_update.arg;
5784
5785         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5786         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->rsrc_update.nr_args);
5787         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5788
5789         if (ret < 0)
5790                 req_set_fail_links(req);
5791         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5792         return 0;
5793 }
5794
5795 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5796 {
5797         switch (req->opcode) {
5798         case IORING_OP_NOP:
5799                 return 0;
5800         case IORING_OP_READV:
5801         case IORING_OP_READ_FIXED:
5802         case IORING_OP_READ:
5803                 return io_read_prep(req, sqe);
5804         case IORING_OP_WRITEV:
5805         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5806         case IORING_OP_WRITE:
5807                 return io_write_prep(req, sqe);
5808         case IORING_OP_POLL_ADD:
5809                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5810         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5811                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5812         case IORING_OP_FSYNC:
5813                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5814         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5815                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5816         case IORING_OP_SENDMSG:
5817         case IORING_OP_SEND:
5818                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5819         case IORING_OP_RECVMSG:
5820         case IORING_OP_RECV:
5821                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5822         case IORING_OP_CONNECT:
5823                 return io_connect_prep(req, sqe);
5824         case IORING_OP_TIMEOUT:
5825                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5826         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5827                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5828         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5829                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5830         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5831                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5832         case IORING_OP_ACCEPT:
5833                 return io_accept_prep(req, sqe);
5834         case IORING_OP_FALLOCATE:
5835                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5836         case IORING_OP_OPENAT:
5837                 return io_openat_prep(req, sqe);
5838         case IORING_OP_CLOSE:
5839                 return io_close_prep(req, sqe);
5840         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5841                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5842         case IORING_OP_STATX:
5843                 return io_statx_prep(req, sqe);
5844         case IORING_OP_FADVISE:
5845                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5846         case IORING_OP_MADVISE:
5847                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5848         case IORING_OP_OPENAT2:
5849                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5850         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5851                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5852         case IORING_OP_SPLICE:
5853                 return io_splice_prep(req, sqe);
5854         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5855                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5856         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5857                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5858         case IORING_OP_TEE:
5859                 return io_tee_prep(req, sqe);
5860         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5861                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5862         case IORING_OP_RENAMEAT:
5863                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5864         case IORING_OP_UNLINKAT:
5865                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5866         }
5867
5868         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5869                         req->opcode);
5870         return-EINVAL;
5871 }
5872
5873 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5874 {
5875         switch (req->opcode) {
5876         case IORING_OP_READV:
5877         case IORING_OP_READ_FIXED:
5878         case IORING_OP_READ:
5879                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5880         case IORING_OP_WRITEV:
5881         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5882         case IORING_OP_WRITE:
5883                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5884         case IORING_OP_SENDMSG:
5885         case IORING_OP_SEND:
5886                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5887         case IORING_OP_RECVMSG:
5888         case IORING_OP_RECV:
5889                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5890         case IORING_OP_CONNECT:
5891                 return io_connect_prep_async(req);
5892         }
5893         return 0;
5894 }
5895
5896 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req)
5897 {
5898         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
5899                 return 0;
5900         /* some opcodes init it during the inital prep */
5901         if (req->async_data)
5902                 return 0;
5903         if (__io_alloc_async_data(req))
5904                 return -EAGAIN;
5905         return io_req_prep_async(req);
5906 }
5907
5908 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5909 {
5910         struct io_kiocb *pos;
5911         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5912         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
5913
5914         io_for_each_link(pos, req)
5915                 nr_reqs++;
5916
5917         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5918         return total_submitted - nr_reqs;
5919 }
5920
5921 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
5922 {
5923         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5924         struct io_defer_entry *de;
5925         int ret;
5926         u32 seq;
5927
5928         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5929         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5930                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5931                 return 0;
5932
5933         seq = io_get_sequence(req);
5934         /* Still a chance to pass the sequence check */
5935         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5936                 return 0;
5937
5938         ret = io_req_defer_prep(req);
5939         if (ret)
5940                 return ret;
5941         io_prep_async_link(req);
5942         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5943         if (!de)
5944                 return -ENOMEM;
5945
5946         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5947         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5948                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5949                 kfree(de);
5950                 io_queue_async_work(req);
5951                 return -EIOCBQUEUED;
5952         }
5953
5954         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5955         de->req = req;
5956         de->seq = seq;
5957         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5958         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5959         return -EIOCBQUEUED;
5960 }
5961
5962 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5963 {
5964         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5965                 switch (req->opcode) {
5966                 case IORING_OP_READV:
5967                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5968                 case IORING_OP_READ:
5969                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5970                         break;
5971                 case IORING_OP_RECVMSG:
5972                 case IORING_OP_RECV:
5973                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5974                         break;
5975                 }
5976                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5977         }
5978
5979         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5980                 switch (req->opcode) {
5981                 case IORING_OP_READV:
5982                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5983                 case IORING_OP_READ:
5984                 case IORING_OP_WRITEV:
5985                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5986                 case IORING_OP_WRITE: {
5987                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
5988                         if (io->free_iovec)
5989                                 kfree(io->free_iovec);
5990                         break;
5991                         }
5992                 case IORING_OP_RECVMSG:
5993                 case IORING_OP_SENDMSG: {
5994                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
5995
5996                         kfree(io->free_iov);
5997                         break;
5998                         }
5999                 case IORING_OP_SPLICE:
6000                 case IORING_OP_TEE:
6001                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
6002                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
6003                         break;
6004                 case IORING_OP_OPENAT:
6005                 case IORING_OP_OPENAT2:
6006                         if (req->open.filename)
6007                                 putname(req->open.filename);
6008                         break;
6009                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6010                         putname(req->rename.oldpath);
6011                         putname(req->rename.newpath);
6012                         break;
6013                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6014                         putname(req->unlink.filename);
6015                         break;
6016                 }
6017                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6018         }
6019 }
6020
6021 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6022 {
6023         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6024         const struct cred *creds = NULL;
6025         int ret;
6026
6027         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
6028                 creds = override_creds(req->work.creds);
6029
6030         switch (req->opcode) {
6031         case IORING_OP_NOP:
6032                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6033                 break;
6034         case IORING_OP_READV:
6035         case IORING_OP_READ_FIXED:
6036         case IORING_OP_READ:
6037                 ret = io_read(req, issue_flags);
6038                 break;
6039         case IORING_OP_WRITEV:
6040         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6041         case IORING_OP_WRITE:
6042                 ret = io_write(req, issue_flags);
6043                 break;
6044         case IORING_OP_FSYNC:
6045                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6046                 break;
6047         case IORING_OP_POLL_ADD:
6048                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6049                 break;
6050         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6051                 ret = io_poll_remove(req, issue_flags);
6052                 break;
6053         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6054                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6055                 break;
6056         case IORING_OP_SENDMSG:
6057                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6058                 break;
6059         case IORING_OP_SEND:
6060                 ret = io_send(req, issue_flags);
6061                 break;
6062         case IORING_OP_RECVMSG:
6063                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6064                 break;
6065         case IORING_OP_RECV:
6066                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6067                 break;
6068         case IORING_OP_TIMEOUT:
6069                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6070                 break;
6071         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6072                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6073                 break;
6074         case IORING_OP_ACCEPT:
6075                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6076                 break;
6077         case IORING_OP_CONNECT:
6078                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6079                 break;
6080         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6081                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6082                 break;
6083         case IORING_OP_FALLOCATE:
6084                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6085                 break;
6086         case IORING_OP_OPENAT:
6087                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6088                 break;
6089         case IORING_OP_CLOSE:
6090                 ret = io_close(req, issue_flags);
6091                 break;
6092         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6093                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6094                 break;
6095         case IORING_OP_STATX:
6096                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6097                 break;
6098         case IORING_OP_FADVISE:
6099                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6100                 break;
6101         case IORING_OP_MADVISE:
6102                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6103                 break;
6104         case IORING_OP_OPENAT2:
6105                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6106                 break;
6107         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6108                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6109                 break;
6110         case IORING_OP_SPLICE:
6111                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6112                 break;
6113         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6114                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6115                 break;
6116         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6117                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6118                 break;
6119         case IORING_OP_TEE:
6120                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6121                 break;
6122         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6123                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6124                 break;
6125         case IORING_OP_RENAMEAT:
6126                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6127                 break;
6128         case IORING_OP_UNLINKAT:
6129                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6130                 break;
6131         default:
6132                 ret = -EINVAL;
6133                 break;
6134         }
6135
6136         if (creds)
6137                 revert_creds(creds);
6138
6139         if (ret)
6140                 return ret;
6141
6142         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6143         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6144                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6145
6146                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6147                 if (in_async)
6148                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6149
6150                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6151
6152                 if (in_async)
6153                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6154         }
6155
6156         return 0;
6157 }
6158
6159 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6160 {
6161         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6162         struct io_kiocb *timeout;
6163         int ret = 0;
6164
6165         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6166         if (timeout)
6167                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6168
6169         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6170                 ret = -ECANCELED;
6171
6172         if (!ret) {
6173                 do {
6174                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6175                         /*
6176                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6177                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6178                          * wait for request slots on the block side.
6179                          */
6180                         if (ret != -EAGAIN)
6181                                 break;
6182                         cond_resched();
6183                 } while (1);
6184         }
6185
6186         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6187         if (ret) {
6188                 /* io-wq is going to take one down */
6189                 refcount_inc(&req->refs);
6190                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6191         }
6192 }
6193
6194 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6195                                               int index)
6196 {
6197         struct fixed_rsrc_table *table;
6198
6199         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6200         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6201 }
6202
6203 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6204                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6205 {
6206         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6207         struct file *file;
6208
6209         if (fixed) {
6210                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6211                         return NULL;
6212                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6213                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6214                 io_set_resource_node(req);
6215         } else {
6216                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6217                 file = __io_file_get(state, fd);
6218         }
6219
6220         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6221                 io_req_track_inflight(req);
6222         return file;
6223 }
6224
6225 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6226 {
6227         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6228                                                 struct io_timeout_data, timer);
6229         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6230         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6231         unsigned long flags;
6232
6233         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6234         prev = req->timeout.head;
6235         req->timeout.head = NULL;
6236
6237         /*
6238          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6239          * race with the completion of the linked work.
6240          */
6241         if (prev && refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6242                 io_remove_next_linked(prev);
6243         else
6244                 prev = NULL;
6245         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6246
6247         if (prev) {
6248                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6249                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6250         } else {
6251                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6252                 io_put_req_deferred(req, 1);
6253         }
6254         return HRTIMER_NORESTART;
6255 }
6256
6257 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6258 {
6259         /*
6260          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6261          * before we got a chance to setup the timer
6262          */
6263         if (req->timeout.head) {
6264                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6265
6266                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6267                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6268                                 data->mode);
6269         }
6270 }
6271
6272 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6273 {
6274         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6275
6276         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6277         __io_queue_linked_timeout(req);
6278         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6279
6280         /* drop submission reference */
6281         io_put_req(req);
6282 }
6283
6284 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6285 {
6286         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6287
6288         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6289             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6290                 return NULL;
6291
6292         nxt->timeout.head = req;
6293         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6294         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6295         return nxt;
6296 }
6297
6298 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6299 {
6300         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6301         int ret;
6302
6303         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6304
6305         /*
6306          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6307          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6308          */
6309         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6310                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6311                         /*
6312                          * Queued up for async execution, worker will release
6313                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6314                          */
6315                         io_queue_async_work(req);
6316                 }
6317         } else if (likely(!ret)) {
6318                 /* drop submission reference */
6319                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6320                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6321                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6322
6323                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6324                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6325                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6326                 } else {
6327                         io_put_req(req);
6328                 }
6329         } else {
6330                 req_set_fail_links(req);
6331                 io_put_req(req);
6332                 io_req_complete(req, ret);
6333         }
6334         if (linked_timeout)
6335                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6336 }
6337
6338 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6339 {
6340         int ret;
6341
6342         ret = io_req_defer(req);
6343         if (ret) {
6344                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6345 fail_req:
6346                         req_set_fail_links(req);
6347                         io_put_req(req);
6348                         io_req_complete(req, ret);
6349                 }
6350         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6351                 ret = io_req_defer_prep(req);
6352                 if (unlikely(ret))
6353                         goto fail_req;
6354                 io_queue_async_work(req);
6355         } else {
6356                 __io_queue_sqe(req);
6357         }
6358 }
6359
6360 /*
6361  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6362  *
6363  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6364  */
6365 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6366                                         struct io_kiocb *req,
6367                                         unsigned int sqe_flags)
6368 {
6369         if (!ctx->restricted)
6370                 return true;
6371
6372         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6373                 return false;
6374
6375         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6376             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6377                 return false;
6378
6379         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6380                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6381                 return false;
6382
6383         return true;
6384 }
6385
6386 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6387                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6388 {
6389         struct io_submit_state *state;
6390         unsigned int sqe_flags;
6391         int personality, ret = 0;
6392
6393         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6394         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6395         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6396         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6397         req->async_data = NULL;
6398         req->file = NULL;
6399         req->ctx = ctx;
6400         req->link = NULL;
6401         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6402         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6403         refcount_set(&req->refs, 2);
6404         req->task = current;
6405         req->result = 0;
6406         req->work.list.next = NULL;
6407         req->work.creds = NULL;
6408         req->work.flags = 0;
6409
6410         /* enforce forwards compatibility on users */
6411         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
6412                 req->flags = 0;
6413                 return -EINVAL;
6414         }
6415
6416         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6417                 return -EINVAL;
6418
6419         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6420                 return -EACCES;
6421
6422         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6423             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6424                 return -EOPNOTSUPP;
6425
6426         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6427         if (personality) {
6428                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6429                 if (!req->work.creds)
6430                         return -EINVAL;
6431                 get_cred(req->work.creds);
6432         }
6433         state = &ctx->submit_state;
6434
6435         /*
6436          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6437          * is potentially a read/write to block based storage.
6438          */
6439         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6440             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6441                 blk_start_plug(&state->plug);
6442                 state->plug_started = true;
6443         }
6444
6445         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6446                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6447
6448                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6449                 if (unlikely(!req->file))
6450                         ret = -EBADF;
6451         }
6452
6453         state->ios_left--;
6454         return ret;
6455 }
6456
6457 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6458                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6459 {
6460         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6461         int ret;
6462
6463         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6464         if (unlikely(ret)) {
6465 fail_req:
6466                 io_put_req(req);
6467                 io_req_complete(req, ret);
6468                 if (link->head) {
6469                         /* fail even hard links since we don't submit */
6470                         link->head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6471                         io_put_req(link->head);
6472                         io_req_complete(link->head, -ECANCELED);
6473                         link->head = NULL;
6474                 }
6475                 return ret;
6476         }
6477         ret = io_req_prep(req, sqe);
6478         if (unlikely(ret))
6479                 goto fail_req;
6480
6481         /* don't need @sqe from now on */
6482         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6483                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6484
6485         /*
6486          * If we already have a head request, queue this one for async
6487          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6488          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6489          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6490          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6491          */
6492         if (link->head) {
6493                 struct io_kiocb *head = link->head;
6494
6495                 /*
6496                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6497                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6498                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6499                  * next after the link request. The last one is done via
6500                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6501                  */
6502                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6503                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6504                         ctx->drain_next = 1;
6505                 }
6506                 ret = io_req_defer_prep(req);
6507                 if (unlikely(ret))
6508                         goto fail_req;
6509                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6510                 link->last->link = req;
6511                 link->last = req;
6512
6513                 /* last request of a link, enqueue the link */
6514                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6515                         io_queue_sqe(head);
6516                         link->head = NULL;
6517                 }
6518         } else {
6519                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6520                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6521                         ctx->drain_next = 0;
6522                 }
6523                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6524                         link->head = req;
6525                         link->last = req;
6526                 } else {
6527                         io_queue_sqe(req);
6528                 }
6529         }
6530
6531         return 0;
6532 }
6533
6534 /*
6535  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6536  */
6537 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6538                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6539 {
6540         if (state->link.head)
6541                 io_queue_sqe(state->link.head);
6542         if (state->comp.nr)
6543                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6544         if (state->plug_started)
6545                 blk_finish_plug(&state->plug);
6546         io_state_file_put(state);
6547 }
6548
6549 /*
6550  * Start submission side cache.
6551  */
6552 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6553                                   unsigned int max_ios)
6554 {
6555         state->plug_started = false;
6556         state->ios_left = max_ios;
6557         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6558         state->link.head = NULL;
6559 }
6560
6561 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6562 {
6563         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6564
6565         /*
6566          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6567          * since once we write the new head, the application could
6568          * write new data to them.
6569          */
6570         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6571 }
6572
6573 /*
6574  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6575  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6576  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6577  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6578  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6579  * prevent a re-load down the line.
6580  */
6581 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6582 {
6583         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6584         unsigned head;
6585
6586         /*
6587          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6588          *
6589          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6590          *    head updates.
6591          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6592          *    though the application is the one updating it.
6593          */
6594         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & ctx->sq_mask]);
6595         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6596                 return &ctx->sq_sqes[head];
6597
6598         /* drop invalid entries */
6599         ctx->cached_sq_dropped++;
6600         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6601         return NULL;
6602 }
6603
6604 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6605 {
6606         int submitted = 0;
6607
6608         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6609         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6610                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6611                         return -EBUSY;
6612         }
6613
6614         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6615         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6616
6617         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6618                 return -EAGAIN;
6619
6620         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6621         refcount_add(nr, &current->usage);
6622         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6623
6624         while (submitted < nr) {
6625                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6626                 struct io_kiocb *req;
6627
6628                 req = io_alloc_req(ctx);
6629                 if (unlikely(!req)) {
6630                         if (!submitted)
6631                                 submitted = -EAGAIN;
6632                         break;
6633                 }
6634                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6635                 if (unlikely(!sqe)) {
6636                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6637                         break;
6638                 }
6639                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6640                 submitted++;
6641                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6642                         break;
6643         }
6644
6645         if (unlikely(submitted != nr)) {
6646                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6647                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6648                 int unused = nr - ref_used;
6649
6650                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6651                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6652                 put_task_struct_many(current, unused);
6653         }
6654
6655         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6656          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6657         io_commit_sqring(ctx);
6658
6659         return submitted;
6660 }
6661
6662 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6663 {
6664         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6665         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6666         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6667         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6668 }
6669
6670 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6671 {
6672         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6673         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6674         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6675 }
6676
6677 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6678 {
6679         unsigned int to_submit;
6680         int ret = 0;
6681
6682         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6683         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6684         if (cap_entries && to_submit > 8)
6685                 to_submit = 8;
6686
6687         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6688                 unsigned nr_events = 0;
6689
6690                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6691                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6692                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6693
6694                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6695                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6696                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6697                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6698         }
6699
6700         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6701                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6702
6703         return ret;
6704 }
6705
6706 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6707 {
6708         struct io_ring_ctx *ctx;
6709         unsigned sq_thread_idle = 0;
6710
6711         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6712                 if (sq_thread_idle < ctx->sq_thread_idle)
6713                         sq_thread_idle = ctx->sq_thread_idle;
6714         }
6715
6716         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6717 }
6718
6719 static int io_sq_thread(void *data)
6720 {
6721         struct io_sq_data *sqd = data;
6722         struct io_ring_ctx *ctx;
6723         unsigned long timeout = 0;
6724         char buf[TASK_COMM_LEN];
6725         DEFINE_WAIT(wait);
6726
6727         sprintf(buf, "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6728         set_task_comm(current, buf);
6729         current->pf_io_worker = NULL;
6730
6731         if (sqd->sq_cpu != -1)
6732                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6733         else
6734                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6735         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6736
6737         mutex_lock(&sqd->lock);
6738         while (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state)) {
6739                 int ret;
6740                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6741
6742                 if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6743                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6744                         cond_resched();
6745                         mutex_lock(&sqd->lock);
6746                         io_run_task_work();
6747                         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6748                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6749                         continue;
6750                 }
6751                 if (fatal_signal_pending(current))
6752                         break;
6753                 sqt_spin = false;
6754                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6755                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6756                         const struct cred *creds = NULL;
6757
6758                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6759                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6760                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6761                         if (creds)
6762                                 revert_creds(creds);
6763                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6764                                 sqt_spin = true;
6765                 }
6766
6767                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6768                         io_run_task_work();
6769                         cond_resched();
6770                         if (sqt_spin)
6771                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6772                         continue;
6773                 }
6774
6775                 needs_sched = true;
6776                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6777                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6778                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6779                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6780                                 needs_sched = false;
6781                                 break;
6782                         }
6783                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
6784                                 needs_sched = false;
6785                                 break;
6786                         }
6787                 }
6788
6789                 if (needs_sched && !test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6790                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6791                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6792
6793                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6794                         schedule();
6795                         try_to_freeze();
6796                         mutex_lock(&sqd->lock);
6797                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6798                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6799                 }
6800
6801                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6802                 io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6803                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6804         }
6805
6806         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6807                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
6808         sqd->thread = NULL;
6809         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6810                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6811         mutex_unlock(&sqd->lock);
6812
6813         io_run_task_work();
6814         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6815         complete(&sqd->exited);
6816         do_exit(0);
6817 }
6818
6819 struct io_wait_queue {
6820         struct wait_queue_entry wq;
6821         struct io_ring_ctx *ctx;
6822         unsigned to_wait;
6823         unsigned nr_timeouts;
6824 };
6825
6826 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6827 {
6828         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6829
6830         /*
6831          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6832          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6833          * regardless of event count.
6834          */
6835         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6836                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6837 }
6838
6839 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6840                             int wake_flags, void *key)
6841 {
6842         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6843                                                         wq);
6844
6845         /*
6846          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6847          * the task, and the next invocation will do it.
6848          */
6849         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6850                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6851         return -1;
6852 }
6853
6854 static int io_run_task_work_sig(void)
6855 {
6856         if (io_run_task_work())
6857                 return 1;
6858         if (!signal_pending(current))
6859                 return 0;
6860         if (test_tsk_thread_flag(current, TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6861                 return -ERESTARTSYS;
6862         return -EINTR;
6863 }
6864
6865 /* when returns >0, the caller should retry */
6866 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6867                                           struct io_wait_queue *iowq,
6868                                           signed long *timeout)
6869 {
6870         int ret;
6871
6872         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6873         ret = io_run_task_work_sig();
6874         if (ret || io_should_wake(iowq))
6875                 return ret;
6876         /* let the caller flush overflows, retry */
6877         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6878                 return 1;
6879
6880         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6881         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6882 }
6883
6884 /*
6885  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6886  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6887  */
6888 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6889                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
6890                           struct __kernel_timespec __user *uts)
6891 {
6892         struct io_wait_queue iowq = {
6893                 .wq = {
6894                         .private        = current,
6895                         .func           = io_wake_function,
6896                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6897                 },
6898                 .ctx            = ctx,
6899                 .to_wait        = min_events,
6900         };
6901         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6902         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
6903         int ret;
6904
6905         do {
6906                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
6907                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
6908                         return 0;
6909                 if (!io_run_task_work())
6910                         break;
6911         } while (1);
6912
6913         if (sig) {
6914 #ifdef CONFIG_COMPAT
6915                 if (in_compat_syscall())
6916                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6917                                                       sigsz);
6918                 else
6919 #endif
6920                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6921
6922                 if (ret)
6923                         return ret;
6924         }
6925
6926         if (uts) {
6927                 struct timespec64 ts;
6928
6929                 if (get_timespec64(&ts, uts))
6930                         return -EFAULT;
6931                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
6932         }
6933
6934         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6935         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6936         do {
6937                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
6938                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL)) {
6939                         ret = -EBUSY;
6940                         break;
6941                 }
6942                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6943                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6944                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
6945                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6946                 cond_resched();
6947         } while (ret > 0);
6948
6949         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6950
6951         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6952 }
6953
6954 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6955 {
6956 #if defined(CONFIG_UNIX)
6957         if (ctx->ring_sock) {
6958                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6959                 struct sk_buff *skb;
6960
6961                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6962                         kfree_skb(skb);
6963         }
6964 #else
6965         int i;
6966
6967         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6968                 struct file *file;
6969
6970                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6971                 if (file)
6972                         fput(file);
6973         }
6974 #endif
6975 }
6976
6977 static void io_rsrc_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6978 {
6979         struct fixed_rsrc_data *data;
6980
6981         data = container_of(ref, struct fixed_rsrc_data, refs);
6982         complete(&data->done);
6983 }
6984
6985 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
6986 {
6987         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
6988 }
6989
6990 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
6991 {
6992         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
6993 }
6994
6995 static void io_sqe_rsrc_set_node(struct io_ring_ctx *ctx,
6996                                  struct fixed_rsrc_data *rsrc_data,
6997                                  struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
6998 {
6999         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7000         rsrc_data->node = ref_node;
7001         list_add_tail(&ref_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7002         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7003         percpu_ref_get(&rsrc_data->refs);
7004 }
7005
7006 static void io_sqe_rsrc_kill_node(struct io_ring_ctx *ctx, struct fixed_rsrc_data *data)
7007 {
7008         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = NULL;
7009
7010         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7011         ref_node = data->node;
7012         data->node = NULL;
7013         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7014         if (ref_node)
7015                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
7016 }
7017
7018 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct fixed_rsrc_data *data,
7019                                struct io_ring_ctx *ctx,
7020                                void (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
7021                                                 struct io_rsrc_put *prsrc))
7022 {
7023         struct fixed_rsrc_ref_node *backup_node;
7024         int ret;
7025
7026         if (data->quiesce)
7027                 return -ENXIO;
7028
7029         data->quiesce = true;
7030         do {
7031                 ret = -ENOMEM;
7032                 backup_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7033                 if (!backup_node)
7034                         break;
7035                 backup_node->rsrc_data = data;
7036                 backup_node->rsrc_put = rsrc_put;
7037
7038                 io_sqe_rsrc_kill_node(ctx, data);
7039                 percpu_ref_kill(&data->refs);
7040                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7041
7042                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7043                 if (!ret)
7044                         break;
7045
7046                 percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7047                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, backup_node);
7048                 backup_node = NULL;
7049                 reinit_completion(&data->done);
7050                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7051                 ret = io_run_task_work_sig();
7052                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7053         } while (ret >= 0);
7054         data->quiesce = false;
7055
7056         if (backup_node)
7057                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(backup_node);
7058         return ret;
7059 }
7060
7061 static struct fixed_rsrc_data *alloc_fixed_rsrc_data(struct io_ring_ctx *ctx)
7062 {
7063         struct fixed_rsrc_data *data;
7064
7065         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7066         if (!data)
7067                 return NULL;
7068
7069         if (percpu_ref_init(&data->refs, io_rsrc_data_ref_zero,
7070                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7071                 kfree(data);
7072                 return NULL;
7073         }
7074         data->ctx = ctx;
7075         init_completion(&data->done);
7076         return data;
7077 }
7078
7079 static void free_fixed_rsrc_data(struct fixed_rsrc_data *data)
7080 {
7081         percpu_ref_exit(&data->refs);
7082         kfree(data->table);
7083         kfree(data);
7084 }
7085
7086 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7087 {
7088         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7089         unsigned nr_tables, i;
7090         int ret;
7091
7092         /*
7093          * percpu_ref_is_dying() is to stop parallel files unregister
7094          * Since we possibly drop uring lock later in this function to
7095          * run task work.
7096          */
7097         if (!data || percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7098                 return -ENXIO;
7099         ret = io_rsrc_ref_quiesce(data, ctx, io_ring_file_put);
7100         if (ret)
7101                 return ret;
7102
7103         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7104         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7105         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7106                 kfree(data->table[i].files);
7107         free_fixed_rsrc_data(data);
7108         ctx->file_data = NULL;
7109         ctx->nr_user_files = 0;
7110         return 0;
7111 }
7112
7113 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7114         __releases(&sqd->lock)
7115 {
7116         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7117
7118         /*
7119          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7120          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7121          */
7122         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7123         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7124                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7125         mutex_unlock(&sqd->lock);
7126 }
7127
7128 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7129         __acquires(&sqd->lock)
7130 {
7131         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7132
7133         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7134         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7135         mutex_lock(&sqd->lock);
7136         if (sqd->thread)
7137                 wake_up_process(sqd->thread);
7138 }
7139
7140 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7141 {
7142         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7143
7144         mutex_lock(&sqd->lock);
7145         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7146         if (sqd->thread)
7147                 wake_up_process(sqd->thread);
7148         mutex_unlock(&sqd->lock);
7149         wait_for_completion(&sqd->exited);
7150 }
7151
7152 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7153 {
7154         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7155                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7156
7157                 io_sq_thread_stop(sqd);
7158                 kfree(sqd);
7159         }
7160 }
7161
7162 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7163 {
7164         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7165
7166         if (sqd) {
7167                 io_sq_thread_park(sqd);
7168                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7169                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7170                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7171
7172                 io_put_sq_data(sqd);
7173                 ctx->sq_data = NULL;
7174                 if (ctx->sq_creds)
7175                         put_cred(ctx->sq_creds);
7176         }
7177 }
7178
7179 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7180 {
7181         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7182         struct io_sq_data *sqd;
7183         struct fd f;
7184
7185         f = fdget(p->wq_fd);
7186         if (!f.file)
7187                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7188         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7189                 fdput(f);
7190                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7191         }
7192
7193         ctx_attach = f.file->private_data;
7194         sqd = ctx_attach->sq_data;
7195         if (!sqd) {
7196                 fdput(f);
7197                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7198         }
7199         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7200                 fdput(f);
7201                 return ERR_PTR(-EPERM);
7202         }
7203
7204         refcount_inc(&sqd->refs);
7205         fdput(f);
7206         return sqd;
7207 }
7208
7209 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7210                                          bool *attached)
7211 {
7212         struct io_sq_data *sqd;
7213
7214         *attached = false;
7215         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7216                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7217                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7218                         *attached = true;
7219                         return sqd;
7220                 }
7221                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7222                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7223                         return sqd;
7224         }
7225
7226         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7227         if (!sqd)
7228                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7229
7230         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7231         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7232         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7233         mutex_init(&sqd->lock);
7234         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7235         init_completion(&sqd->exited);
7236         return sqd;
7237 }
7238
7239 #if defined(CONFIG_UNIX)
7240 /*
7241  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7242  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7243  * loops in the file referencing.
7244  */
7245 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7246 {
7247         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7248         struct scm_fp_list *fpl;
7249         struct sk_buff *skb;
7250         int i, nr_files;
7251
7252         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7253         if (!fpl)
7254                 return -ENOMEM;
7255
7256         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7257         if (!skb) {
7258                 kfree(fpl);
7259                 return -ENOMEM;
7260         }
7261
7262         skb->sk = sk;
7263
7264         nr_files = 0;
7265         fpl->user = get_uid(current_user());
7266         for (i = 0; i < nr; i++) {
7267                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7268
7269                 if (!file)
7270                         continue;
7271                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7272                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7273                 nr_files++;
7274         }
7275
7276         if (nr_files) {
7277                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7278                 fpl->count = nr_files;
7279                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7280                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7281                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7282                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7283
7284                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7285                         fput(fpl->fp[i]);
7286         } else {
7287                 kfree_skb(skb);
7288                 kfree(fpl);
7289         }
7290
7291         return 0;
7292 }
7293
7294 /*
7295  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7296  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7297  * garbage collection to take care of this problem for us.
7298  */
7299 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7300 {
7301         unsigned left, total;
7302         int ret = 0;
7303
7304         total = 0;
7305         left = ctx->nr_user_files;
7306         while (left) {
7307                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7308
7309                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7310                 if (ret)
7311                         break;
7312                 left -= this_files;
7313                 total += this_files;
7314         }
7315
7316         if (!ret)
7317                 return 0;
7318
7319         while (total < ctx->nr_user_files) {
7320                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7321
7322                 if (file)
7323                         fput(file);
7324                 total++;
7325         }
7326
7327         return ret;
7328 }
7329 #else
7330 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7331 {
7332         return 0;
7333 }
7334 #endif
7335
7336 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7337                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7338 {
7339         int i;
7340
7341         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7342                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7343                 unsigned this_files;
7344
7345                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7346                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7347                                         GFP_KERNEL);
7348                 if (!table->files)
7349                         break;
7350                 nr_files -= this_files;
7351         }
7352
7353         if (i == nr_tables)
7354                 return 0;
7355
7356         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7357                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7358                 kfree(table->files);
7359         }
7360         return 1;
7361 }
7362
7363 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7364 {
7365         struct file *file = prsrc->file;
7366 #if defined(CONFIG_UNIX)
7367         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7368         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7369         struct sk_buff *skb;
7370         int i;
7371
7372         __skb_queue_head_init(&list);
7373
7374         /*
7375          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7376          * remove this entry and rearrange the file array.
7377          */
7378         skb = skb_dequeue(head);
7379         while (skb) {
7380                 struct scm_fp_list *fp;
7381
7382                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7383                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7384                         int left;
7385
7386                         if (fp->fp[i] != file)
7387                                 continue;
7388
7389                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7390                         left = fp->count - 1 - i;
7391                         if (left) {
7392                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7393                                                 left * sizeof(struct file *));
7394                         }
7395                         fp->count--;
7396                         if (!fp->count) {
7397                                 kfree_skb(skb);
7398                                 skb = NULL;
7399                         } else {
7400                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7401                         }
7402                         fput(file);
7403                         file = NULL;
7404                         break;
7405                 }
7406
7407                 if (!file)
7408                         break;
7409
7410                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7411
7412                 skb = skb_dequeue(head);
7413         }
7414
7415         if (skb_peek(&list)) {
7416                 spin_lock_irq(&head->lock);
7417                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7418                         __skb_queue_tail(head, skb);
7419                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7420         }
7421 #else
7422         fput(file);
7423 #endif
7424 }
7425
7426 static void __io_rsrc_put_work(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7427 {
7428         struct fixed_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7429         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7430         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7431
7432         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7433                 list_del(&prsrc->list);
7434                 ref_node->rsrc_put(ctx, prsrc);
7435                 kfree(prsrc);
7436         }
7437
7438         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7439         kfree(ref_node);
7440         percpu_ref_put(&rsrc_data->refs);
7441 }
7442
7443 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7444 {
7445         struct io_ring_ctx *ctx;
7446         struct llist_node *node;
7447
7448         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7449         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7450
7451         while (node) {
7452                 struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7453                 struct llist_node *next = node->next;
7454
7455                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_rsrc_ref_node, llist);
7456                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7457                 node = next;
7458         }
7459 }
7460
7461 static struct file **io_fixed_file_slot(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7462                                         unsigned i)
7463 {
7464         struct fixed_rsrc_table *table;
7465
7466         table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7467         return &table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
7468 }
7469
7470 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7471 {
7472         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7473         struct fixed_rsrc_data *data;
7474         struct io_ring_ctx *ctx;
7475         bool first_add = false;
7476         int delay = HZ;
7477
7478         ref_node = container_of(ref, struct fixed_rsrc_ref_node, refs);
7479         data = ref_node->rsrc_data;
7480         ctx = data->ctx;
7481
7482         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7483         ref_node->done = true;
7484
7485         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7486                 ref_node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7487                                         struct fixed_rsrc_ref_node, node);
7488                 /* recycle ref nodes in order */
7489                 if (!ref_node->done)
7490                         break;
7491                 list_del(&ref_node->node);
7492                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7493         }
7494         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7495
7496         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7497                 delay = 0;
7498
7499         if (!delay)
7500                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, 0);
7501         else if (first_add)
7502                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7503 }
7504
7505 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
7506                         struct io_ring_ctx *ctx)
7507 {
7508         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7509
7510         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7511         if (!ref_node)
7512                 return NULL;
7513
7514         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7515                             0, GFP_KERNEL)) {
7516                 kfree(ref_node);
7517                 return NULL;
7518         }
7519         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7520         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7521         ref_node->done = false;
7522         return ref_node;
7523 }
7524
7525 static void init_fixed_file_ref_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7526                                      struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7527 {
7528         ref_node->rsrc_data = ctx->file_data;
7529         ref_node->rsrc_put = io_ring_file_put;
7530 }
7531
7532 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7533 {
7534         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7535         kfree(ref_node);
7536 }
7537
7538
7539 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7540                                  unsigned nr_args)
7541 {
7542         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7543         unsigned nr_tables, i;
7544         struct file *file;
7545         int fd, ret = -ENOMEM;
7546         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7547         struct fixed_rsrc_data *file_data;
7548
7549         if (ctx->file_data)
7550                 return -EBUSY;
7551         if (!nr_args)
7552                 return -EINVAL;
7553         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7554                 return -EMFILE;
7555
7556         file_data = alloc_fixed_rsrc_data(ctx);
7557         if (!file_data)
7558                 return -ENOMEM;
7559         ctx->file_data = file_data;
7560
7561         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7562         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7563                                    GFP_KERNEL);
7564         if (!file_data->table)
7565                 goto out_free;
7566
7567         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7568                 goto out_free;
7569
7570         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7571                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7572                         ret = -EFAULT;
7573                         goto out_fput;
7574                 }
7575                 /* allow sparse sets */
7576                 if (fd == -1)
7577                         continue;
7578
7579                 file = fget(fd);
7580                 ret = -EBADF;
7581                 if (!file)
7582                         goto out_fput;
7583
7584                 /*
7585                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7586                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7587                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7588                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7589                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7590                  */
7591                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7592                         fput(file);
7593                         goto out_fput;
7594                 }
7595                 *io_fixed_file_slot(file_data, i) = file;
7596         }
7597
7598         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7599         if (ret) {
7600                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7601                 return ret;
7602         }
7603
7604         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7605         if (!ref_node) {
7606                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7607                 return -ENOMEM;
7608         }
7609         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7610
7611         io_sqe_rsrc_set_node(ctx, file_data, ref_node);
7612         return ret;
7613 out_fput:
7614         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7615                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7616                 if (file)
7617                         fput(file);
7618         }
7619         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7620                 kfree(file_data->table[i].files);
7621         ctx->nr_user_files = 0;
7622 out_free:
7623         free_fixed_rsrc_data(ctx->file_data);
7624         ctx->file_data = NULL;
7625         return ret;
7626 }
7627
7628 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7629                                 int index)
7630 {
7631 #if defined(CONFIG_UNIX)
7632         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7633         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7634         struct sk_buff *skb;
7635
7636         /*
7637          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7638          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7639          * and filling it in.
7640          */
7641         spin_lock_irq(&head->lock);
7642         skb = skb_peek(head);
7643         if (skb) {
7644                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7645
7646                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7647                         __skb_unlink(skb, head);
7648                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7649                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7650                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7651                         fpl->count++;
7652                         spin_lock_irq(&head->lock);
7653                         __skb_queue_head(head, skb);
7654                 } else {
7655                         skb = NULL;
7656                 }
7657         }
7658         spin_unlock_irq(&head->lock);
7659
7660         if (skb) {
7661                 fput(file);
7662                 return 0;
7663         }
7664
7665         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7666 #else
7667         return 0;
7668 #endif
7669 }
7670
7671 static int io_queue_rsrc_removal(struct fixed_rsrc_data *data, void *rsrc)
7672 {
7673         struct io_rsrc_put *prsrc;
7674         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = data->node;
7675
7676         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7677         if (!prsrc)
7678                 return -ENOMEM;
7679
7680         prsrc->rsrc = rsrc;
7681         list_add(&prsrc->list, &ref_node->rsrc_list);
7682
7683         return 0;
7684 }
7685
7686 static inline int io_queue_file_removal(struct fixed_rsrc_data *data,
7687                                         struct file *file)
7688 {
7689         return io_queue_rsrc_removal(data, (void *)file);
7690 }
7691
7692 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7693                                  struct io_uring_rsrc_update *up,
7694                                  unsigned nr_args)
7695 {
7696         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7697         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7698         struct file *file, **file_slot;
7699         __s32 __user *fds;
7700         int fd, i, err;
7701         __u32 done;
7702         bool needs_switch = false;
7703
7704         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7705                 return -EOVERFLOW;
7706         if (done > ctx->nr_user_files)
7707                 return -EINVAL;
7708
7709         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7710         if (!ref_node)
7711                 return -ENOMEM;
7712         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7713
7714         fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7715         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7716                 err = 0;
7717                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7718                         err = -EFAULT;
7719                         break;
7720                 }
7721                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7722                         continue;
7723
7724                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7725                 file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
7726
7727                 if (*file_slot) {
7728                         err = io_queue_file_removal(data, *file_slot);
7729                         if (err)
7730                                 break;
7731                         *file_slot = NULL;
7732                         needs_switch = true;
7733                 }
7734                 if (fd != -1) {
7735                         file = fget(fd);
7736                         if (!file) {
7737                                 err = -EBADF;
7738                                 break;
7739                         }
7740                         /*
7741                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7742                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7743                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7744                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7745                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7746                          * support regular read/write anyway.
7747                          */
7748                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7749                                 fput(file);
7750                                 err = -EBADF;
7751                                 break;
7752                         }
7753                         *file_slot = file;
7754                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7755                         if (err) {
7756                                 *file_slot = NULL;
7757                                 fput(file);
7758                                 break;
7759                         }
7760                 }
7761         }
7762
7763         if (needs_switch) {
7764                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7765                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, ref_node);
7766         } else
7767                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(ref_node);
7768
7769         return done ? done : err;
7770 }
7771
7772 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7773                                unsigned nr_args)
7774 {
7775         struct io_uring_rsrc_update up;
7776
7777         if (!ctx->file_data)
7778                 return -ENXIO;
7779         if (!nr_args)
7780                 return -EINVAL;
7781         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7782                 return -EFAULT;
7783         if (up.resv)
7784                 return -EINVAL;
7785
7786         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7787 }
7788
7789 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7790 {
7791         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7792
7793         req = io_put_req_find_next(req);
7794         return req ? &req->work : NULL;
7795 }
7796
7797 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx)
7798 {
7799         struct io_wq_hash *hash;
7800         struct io_wq_data data;
7801         unsigned int concurrency;
7802
7803         hash = ctx->hash_map;
7804         if (!hash) {
7805                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7806                 if (!hash)
7807                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7808                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7809                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7810                 ctx->hash_map = hash;
7811         }
7812
7813         data.hash = hash;
7814         data.free_work = io_free_work;
7815         data.do_work = io_wq_submit_work;
7816
7817         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7818         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7819
7820         return io_wq_create(concurrency, &data);
7821 }
7822
7823 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7824                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7825 {
7826         struct io_uring_task *tctx;
7827         int ret;
7828
7829         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7830         if (unlikely(!tctx))
7831                 return -ENOMEM;
7832
7833         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7834         if (unlikely(ret)) {
7835                 kfree(tctx);
7836                 return ret;
7837         }
7838
7839         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx);
7840         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7841                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7842                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7843                 kfree(tctx);
7844                 return ret;
7845         }
7846
7847         xa_init(&tctx->xa);
7848         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7849         tctx->last = NULL;
7850         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7851         task->io_uring = tctx;
7852         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7853         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7854         tctx->task_state = 0;
7855         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7856         return 0;
7857 }
7858
7859 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7860 {
7861         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7862
7863         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7864         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7865
7866         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7867         kfree(tctx);
7868         tsk->io_uring = NULL;
7869 }
7870
7871 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7872                                 struct io_uring_params *p)
7873 {
7874         int ret;
7875
7876         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7877         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7878                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7879                 struct fd f;
7880
7881                 f = fdget(p->wq_fd);
7882                 if (!f.file)
7883                         return -ENXIO;
7884                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7885                         fdput(f);
7886                         return -EINVAL;
7887                 }
7888                 fdput(f);
7889         }
7890         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7891                 struct task_struct *tsk;
7892                 struct io_sq_data *sqd;
7893                 bool attached;
7894
7895                 ret = -EPERM;
7896                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_NICE))
7897                         goto err;
7898
7899                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
7900                 if (IS_ERR(sqd)) {
7901                         ret = PTR_ERR(sqd);
7902                         goto err;
7903                 }
7904
7905                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
7906                 ctx->sq_data = sqd;
7907                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7908                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7909                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7910
7911                 ret = 0;
7912                 io_sq_thread_park(sqd);
7913                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
7914                 if (attached && !sqd->thread) {
7915                         ret = -ENXIO;
7916                 } else {
7917                         list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
7918                         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7919                 }
7920                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7921
7922                 if (ret < 0) {
7923                         io_put_sq_data(sqd);
7924                         ctx->sq_data = NULL;
7925                         return ret;
7926                 } else if (attached) {
7927                         return 0;
7928                 }
7929
7930                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7931                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7932
7933                         ret = -EINVAL;
7934                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7935                                 goto err_sqpoll;
7936                         if (!cpu_online(cpu))
7937                                 goto err_sqpoll;
7938
7939                         sqd->sq_cpu = cpu;
7940                 } else {
7941                         sqd->sq_cpu = -1;
7942                 }
7943
7944                 sqd->task_pid = current->pid;
7945                 sqd->task_tgid = current->tgid;
7946                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
7947                 if (IS_ERR(tsk)) {
7948                         ret = PTR_ERR(tsk);
7949                         goto err_sqpoll;
7950                 }
7951
7952                 sqd->thread = tsk;
7953                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
7954                 wake_up_new_task(tsk);
7955                 if (ret)
7956                         goto err;
7957         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7958                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7959                 ret = -EINVAL;
7960                 goto err;
7961         }
7962
7963         return 0;
7964 err:
7965         io_sq_thread_finish(ctx);
7966         return ret;
7967 err_sqpoll:
7968         complete(&ctx->sq_data->exited);
7969         goto err;
7970 }
7971
7972 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7973                                       unsigned long nr_pages)
7974 {
7975         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7976 }
7977
7978 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7979                                    unsigned long nr_pages)
7980 {
7981         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7982
7983         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7984         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7985
7986         do {
7987                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7988                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7989                 if (new_pages > page_limit)
7990                         return -ENOMEM;
7991         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7992                                         new_pages) != cur_pages);
7993
7994         return 0;
7995 }
7996
7997 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
7998 {
7999         if (ctx->user)
8000                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8001
8002         if (ctx->mm_account)
8003                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8004 }
8005
8006 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8007 {
8008         int ret;
8009
8010         if (ctx->user) {
8011                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8012                 if (ret)
8013                         return ret;
8014         }
8015
8016         if (ctx->mm_account)
8017                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8018
8019         return 0;
8020 }
8021
8022 static void io_mem_free(void *ptr)
8023 {
8024         struct page *page;
8025
8026         if (!ptr)
8027                 return;
8028
8029         page = virt_to_head_page(ptr);
8030         if (put_page_testzero(page))
8031                 free_compound_page(page);
8032 }
8033
8034 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8035 {
8036         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8037                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8038
8039         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8040 }
8041
8042 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8043                                 size_t *sq_offset)
8044 {
8045         struct io_rings *rings;
8046         size_t off, sq_array_size;
8047
8048         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8049         if (off == SIZE_MAX)
8050                 return SIZE_MAX;
8051
8052 #ifdef CONFIG_SMP
8053         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8054         if (off == 0)
8055                 return SIZE_MAX;
8056 #endif
8057
8058         if (sq_offset)
8059                 *sq_offset = off;
8060
8061         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8062         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8063                 return SIZE_MAX;
8064
8065         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8066                 return SIZE_MAX;
8067
8068         return off;
8069 }
8070
8071 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8072 {
8073         int i, j;
8074
8075         if (!ctx->user_bufs)
8076                 return -ENXIO;
8077
8078         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8079                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8080
8081                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8082                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8083
8084                 if (imu->acct_pages)
8085                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8086                 kvfree(imu->bvec);
8087                 imu->nr_bvecs = 0;
8088         }
8089
8090         kfree(ctx->user_bufs);
8091         ctx->user_bufs = NULL;
8092         ctx->nr_user_bufs = 0;
8093         return 0;
8094 }
8095
8096 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8097                        void __user *arg, unsigned index)
8098 {
8099         struct iovec __user *src;
8100
8101 #ifdef CONFIG_COMPAT
8102         if (ctx->compat) {
8103                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8104                 struct compat_iovec ciov;
8105
8106                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8107                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8108                         return -EFAULT;
8109
8110                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8111                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8112                 return 0;
8113         }
8114 #endif
8115         src = (struct iovec __user *) arg;
8116         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8117                 return -EFAULT;
8118         return 0;
8119 }
8120
8121 /*
8122  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8123  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8124  * match that one.
8125  *
8126  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8127  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8128  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8129  */
8130 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8131                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8132 {
8133         int i, j;
8134
8135         /* check current page array */
8136         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8137                 if (!PageCompound(pages[i]))
8138                         continue;
8139                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8140                         return true;
8141         }
8142
8143         /* check previously registered pages */
8144         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8145                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8146
8147                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8148                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8149                                 continue;
8150                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8151                                 return true;
8152                 }
8153         }
8154
8155         return false;
8156 }
8157
8158 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8159                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8160                                  struct page **last_hpage)
8161 {
8162         int i, ret;
8163
8164         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8165                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8166                         imu->acct_pages++;
8167                 } else {
8168                         struct page *hpage;
8169
8170                         hpage = compound_head(pages[i]);
8171                         if (hpage == *last_hpage)
8172                                 continue;
8173                         *last_hpage = hpage;
8174                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8175                                 continue;
8176                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8177                 }
8178         }
8179
8180         if (!imu->acct_pages)
8181                 return 0;
8182
8183         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8184         if (ret)
8185                 imu->acct_pages = 0;
8186         return ret;
8187 }
8188
8189 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8190                                   struct io_mapped_ubuf *imu,
8191                                   struct page **last_hpage)
8192 {
8193         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8194         struct page **pages = NULL;
8195         unsigned long off, start, end, ubuf;
8196         size_t size;
8197         int ret, pret, nr_pages, i;
8198
8199         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8200         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8201         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8202         nr_pages = end - start;
8203
8204         ret = -ENOMEM;
8205
8206         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8207         if (!pages)
8208                 goto done;
8209
8210         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8211                               GFP_KERNEL);
8212         if (!vmas)
8213                 goto done;
8214
8215         imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8216                                    GFP_KERNEL);
8217         if (!imu->bvec)
8218                 goto done;
8219
8220         ret = 0;
8221         mmap_read_lock(current->mm);
8222         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8223                               pages, vmas);
8224         if (pret == nr_pages) {
8225                 /* don't support file backed memory */
8226                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8227                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8228
8229                         if (vma->vm_file &&
8230                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8231                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8232                                 break;
8233                         }
8234                 }
8235         } else {
8236                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8237         }
8238         mmap_read_unlock(current->mm);
8239         if (ret) {
8240                 /*
8241                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8242                  * release any pages we did get
8243                  */
8244                 if (pret > 0)
8245                         unpin_user_pages(pages, pret);
8246                 kvfree(imu->bvec);
8247                 goto done;
8248         }
8249
8250         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8251         if (ret) {
8252                 unpin_user_pages(pages, pret);
8253                 kvfree(imu->bvec);
8254                 goto done;
8255         }
8256
8257         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8258         size = iov->iov_len;
8259         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8260                 size_t vec_len;
8261
8262                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8263                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8264                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8265                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8266                 off = 0;
8267                 size -= vec_len;
8268         }
8269         /* store original address for later verification */
8270         imu->ubuf = ubuf;
8271         imu->len = iov->iov_len;
8272         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8273         ret = 0;
8274 done:
8275         kvfree(pages);
8276         kvfree(vmas);
8277         return ret;
8278 }
8279
8280 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8281 {
8282         if (ctx->user_bufs)
8283                 return -EBUSY;
8284         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8285                 return -EINVAL;
8286
8287         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8288                                         GFP_KERNEL);
8289         if (!ctx->user_bufs)
8290                 return -ENOMEM;
8291
8292         return 0;
8293 }
8294
8295 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8296 {
8297         /*
8298          * Don't impose further limits on the size and buffer
8299          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8300          * submitted if they are wrong.
8301          */
8302         if (!iov->iov_base || !iov->iov_len)
8303                 return -EFAULT;
8304
8305         /* arbitrary limit, but we need something */
8306         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8307                 return -EFAULT;
8308
8309         return 0;
8310 }
8311
8312 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8313                                    unsigned int nr_args)
8314 {
8315         int i, ret;
8316         struct iovec iov;
8317         struct page *last_hpage = NULL;
8318
8319         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8320         if (ret)
8321                 return ret;
8322
8323         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8324                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8325
8326                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8327                 if (ret)
8328                         break;
8329
8330                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8331                 if (ret)
8332                         break;
8333
8334                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, imu, &last_hpage);
8335                 if (ret)
8336                         break;
8337
8338                 ctx->nr_user_bufs++;
8339         }
8340
8341         if (ret)
8342                 io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8343
8344         return ret;
8345 }
8346
8347 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8348 {
8349         __s32 __user *fds = arg;
8350         int fd;
8351
8352         if (ctx->cq_ev_fd)
8353                 return -EBUSY;
8354
8355         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8356                 return -EFAULT;
8357
8358         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8359         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8360                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8361                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8362                 return ret;
8363         }
8364
8365         return 0;
8366 }
8367
8368 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8369 {
8370         if (ctx->cq_ev_fd) {
8371                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8372                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8373                 return 0;
8374         }
8375
8376         return -ENXIO;
8377 }
8378
8379 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8380 {
8381         struct io_buffer *buf;
8382         unsigned long index;
8383
8384         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8385                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8386 }
8387
8388 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8389 {
8390         struct io_kiocb *req, *nxt;
8391
8392         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8393                 if (tsk && req->task != tsk)
8394                         continue;
8395                 list_del(&req->compl.list);
8396                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8397         }
8398 }
8399
8400 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8401 {
8402         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8403         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8404
8405         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8406
8407         if (submit_state->free_reqs) {
8408                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8409                                      submit_state->reqs);
8410                 submit_state->free_reqs = 0;
8411         }
8412
8413         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8414         list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
8415         cs->locked_free_nr = 0;
8416         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8417
8418         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8419
8420         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8421 }
8422
8423 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8424 {
8425         /*
8426          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8427          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8428          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Wait for them to finish.
8429          */
8430         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8431         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8432         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8433         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8434
8435         io_sq_thread_finish(ctx);
8436         io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8437
8438         if (ctx->mm_account) {
8439                 mmdrop(ctx->mm_account);
8440                 ctx->mm_account = NULL;
8441         }
8442
8443         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8444         io_sqe_files_unregister(ctx);
8445         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8446         io_eventfd_unregister(ctx);
8447         io_destroy_buffers(ctx);
8448
8449 #if defined(CONFIG_UNIX)
8450         if (ctx->ring_sock) {
8451                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8452                 sock_release(ctx->ring_sock);
8453         }
8454 #endif
8455
8456         io_mem_free(ctx->rings);
8457         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8458
8459         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8460         free_uid(ctx->user);
8461         io_req_caches_free(ctx);
8462         if (ctx->hash_map)
8463                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8464         kfree(ctx->cancel_hash);
8465         kfree(ctx);
8466 }
8467
8468 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8469 {
8470         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8471         __poll_t mask = 0;
8472
8473         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8474         /*
8475          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8476          * io_commit_cqring
8477          */
8478         smp_rmb();
8479         if (!io_sqring_full(ctx))
8480                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8481
8482         /*
8483          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8484          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8485          *      CPU0                    CPU1
8486          *      ----                    ----
8487          * lock(&ctx->uring_lock);
8488          *                              lock(&ep->mtx);
8489          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8490          * lock(&ep->mtx);
8491          *
8492          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8493          * pushs them to do the flush.
8494          */
8495         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8496                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8497
8498         return mask;
8499 }
8500
8501 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8502 {
8503         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8504
8505         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8506 }
8507
8508 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8509 {
8510         const struct cred *creds;
8511
8512         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8513         if (creds) {
8514                 put_cred(creds);
8515                 return 0;
8516         }
8517
8518         return -EINVAL;
8519 }
8520
8521 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8522 {
8523         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8524 }
8525
8526 struct io_tctx_exit {
8527         struct callback_head            task_work;
8528         struct completion               completion;
8529         struct io_ring_ctx              *ctx;
8530 };
8531
8532 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8533 {
8534         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8535         struct io_tctx_exit *work;
8536
8537         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8538         /*
8539          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8540          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8541          */
8542         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8543                 io_uring_del_task_file((unsigned long)work->ctx);
8544         complete(&work->completion);
8545 }
8546
8547 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8548 {
8549         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8550         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8551         struct io_tctx_exit exit;
8552         struct io_tctx_node *node;
8553         int ret;
8554
8555         /*
8556          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8557          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8558          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8559          * as nobody else will be looking for them.
8560          */
8561         do {
8562                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, NULL);
8563
8564                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8565         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8566
8567         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8568         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8569                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8570
8571                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8572                                         ctx_node);
8573                 exit.ctx = ctx;
8574                 init_completion(&exit.completion);
8575                 init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8576                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8577                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8578                         continue;
8579                 wake_up_process(node->task);
8580
8581                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8582                 wait_for_completion(&exit.completion);
8583                 cond_resched();
8584                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8585         }
8586         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8587
8588         io_ring_ctx_free(ctx);
8589 }
8590
8591 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8592 {
8593         unsigned long index;
8594         struct creds *creds;
8595
8596         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8597         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8598         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8599         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8600         if (ctx->rings)
8601                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8602         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8603                 io_unregister_personality(ctx, index);
8604         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8605
8606         /* prevent SQPOLL from submitting new requests */
8607         if (ctx->sq_data) {
8608                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8609                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
8610                 io_sqd_update_thread_idle(ctx->sq_data);
8611                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8612         }
8613
8614         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8615         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8616
8617         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8618         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8619
8620         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8621         /*
8622          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8623          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8624          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8625          * over using system_wq.
8626          */
8627         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8628 }
8629
8630 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8631 {
8632         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8633
8634         file->private_data = NULL;
8635         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8636         return 0;
8637 }
8638
8639 struct io_task_cancel {
8640         struct task_struct *task;
8641         struct files_struct *files;
8642 };
8643
8644 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8645 {
8646         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8647         struct io_task_cancel *cancel = data;
8648         bool ret;
8649
8650         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8651                 unsigned long flags;
8652                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8653
8654                 /* protect against races with linked timeouts */
8655                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8656                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8657                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8658         } else {
8659                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8660         }
8661         return ret;
8662 }
8663
8664 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8665                                   struct task_struct *task,
8666                                   struct files_struct *files)
8667 {
8668         struct io_defer_entry *de;
8669         LIST_HEAD(list);
8670
8671         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8672         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8673                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8674                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8675                         break;
8676                 }
8677         }
8678         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8679         if (list_empty(&list))
8680                 return false;
8681
8682         while (!list_empty(&list)) {
8683                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8684                 list_del_init(&de->list);
8685                 req_set_fail_links(de->req);
8686                 io_put_req(de->req);
8687                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8688                 kfree(de);
8689         }
8690         return true;
8691 }
8692
8693 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8694 {
8695         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8696
8697         return req->ctx == data;
8698 }
8699
8700 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8701 {
8702         struct io_tctx_node *node;
8703         enum io_wq_cancel cret;
8704         bool ret = false;
8705
8706         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8707         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8708                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8709
8710                 /*
8711                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8712                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8713                  */
8714                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8715                         continue;
8716                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8717                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8718         }
8719         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8720
8721         return ret;
8722 }
8723
8724 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8725                                          struct task_struct *task,
8726                                          struct files_struct *files)
8727 {
8728         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files, };
8729         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8730
8731         while (1) {
8732                 enum io_wq_cancel cret;
8733                 bool ret = false;
8734
8735                 if (!task) {
8736                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8737                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8738                         /*
8739                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8740                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8741                          */
8742                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8743                                                &cancel, true);
8744                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8745                 }
8746
8747                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8748                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !files) ||
8749                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8750                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8751                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8752                                 ret = true;
8753                         }
8754                 }
8755
8756                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8757                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8758                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8759                 ret |= io_run_task_work();
8760                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
8761                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8762                 if (!ret)
8763                         break;
8764                 cond_resched();
8765         }
8766 }
8767
8768 static int io_uring_count_inflight(struct io_ring_ctx *ctx,
8769                                    struct task_struct *task,
8770                                    struct files_struct *files)
8771 {
8772         struct io_kiocb *req;
8773         int cnt = 0;
8774
8775         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8776         list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry)
8777                 cnt += io_match_task(req, task, files);
8778         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8779         return cnt;
8780 }
8781
8782 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8783                                   struct task_struct *task,
8784                                   struct files_struct *files)
8785 {
8786         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8787                 DEFINE_WAIT(wait);
8788                 int inflight;
8789
8790                 inflight = io_uring_count_inflight(ctx, task, files);
8791                 if (!inflight)
8792                         break;
8793
8794                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, files);
8795
8796                 prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8797                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8798                 if (inflight == io_uring_count_inflight(ctx, task, files))
8799                         schedule();
8800                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8801         }
8802 }
8803
8804 /*
8805  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8806  */
8807 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8808 {
8809         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8810         struct io_tctx_node *node;
8811         int ret;
8812
8813         if (unlikely(!tctx)) {
8814                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8815                 if (unlikely(ret))
8816                         return ret;
8817                 tctx = current->io_uring;
8818         }
8819         if (tctx->last != ctx) {
8820                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx);
8821
8822                 if (!old) {
8823                         node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
8824                         if (!node)
8825                                 return -ENOMEM;
8826                         node->ctx = ctx;
8827                         node->task = current;
8828
8829                         ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
8830                                                 node, GFP_KERNEL));
8831                         if (ret) {
8832                                 kfree(node);
8833                                 return ret;
8834                         }
8835
8836                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8837                         list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
8838                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8839                 }
8840                 tctx->last = ctx;
8841         }
8842         return 0;
8843 }
8844
8845 /*
8846  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8847  */
8848 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index)
8849 {
8850         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8851         struct io_tctx_node *node;
8852
8853         if (!tctx)
8854                 return;
8855         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
8856         if (!node)
8857                 return;
8858
8859         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
8860         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
8861
8862         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
8863         list_del(&node->ctx_node);
8864         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
8865
8866         if (tctx->last == node->ctx)
8867                 tctx->last = NULL;
8868         kfree(node);
8869 }
8870
8871 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
8872 {
8873         struct io_tctx_node *node;
8874         unsigned long index;
8875
8876         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
8877                 io_uring_del_task_file(index);
8878         if (tctx->io_wq) {
8879                 io_wq_put_and_exit(tctx->io_wq);
8880                 tctx->io_wq = NULL;
8881         }
8882 }
8883
8884 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8885 {
8886         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8887 }
8888
8889 static void io_sqpoll_cancel_cb(struct callback_head *cb)
8890 {
8891         struct io_tctx_exit *work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8892         struct io_ring_ctx *ctx = work->ctx;
8893         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8894
8895         if (sqd->thread)
8896                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
8897         complete(&work->completion);
8898 }
8899
8900 static void io_sqpoll_cancel_sync(struct io_ring_ctx *ctx)
8901 {
8902         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8903         struct io_tctx_exit work = { .ctx = ctx, };
8904         struct task_struct *task;
8905
8906         io_sq_thread_park(sqd);
8907         list_del_init(&ctx->sqd_list);
8908         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8909         task = sqd->thread;
8910         if (task) {
8911                 init_completion(&work.completion);
8912                 init_task_work(&work.task_work, io_sqpoll_cancel_cb);
8913                 io_task_work_add_head(&sqd->park_task_work, &work.task_work);
8914                 wake_up_process(task);
8915         }
8916         io_sq_thread_unpark(sqd);
8917
8918         if (task)
8919                 wait_for_completion(&work.completion);
8920 }
8921
8922 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8923 {
8924         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8925         struct io_tctx_node *node;
8926         unsigned long index;
8927
8928         /* make sure overflow events are dropped */
8929         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8930         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
8931                 struct io_ring_ctx *ctx = node->ctx;
8932
8933                 if (ctx->sq_data) {
8934                         io_sqpoll_cancel_sync(ctx);
8935                         continue;
8936                 }
8937                 io_uring_cancel_files(ctx, current, files);
8938                 if (!files)
8939                         io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
8940         }
8941         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8942
8943         if (files)
8944                 io_uring_clean_tctx(tctx);
8945 }
8946
8947 /* should only be called by SQPOLL task */
8948 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx)
8949 {
8950         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8951         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8952         s64 inflight;
8953         DEFINE_WAIT(wait);
8954
8955         WARN_ON_ONCE(!sqd || ctx->sq_data->thread != current);
8956
8957         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8958         do {
8959                 /* read completions before cancelations */
8960                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8961                 if (!inflight)
8962                         break;
8963                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
8964
8965                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8966                 /*
8967                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
8968                  * avoids a race where a completion comes in before we did
8969                  * prepare_to_wait().
8970                  */
8971                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
8972                         schedule();
8973                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8974         } while (1);
8975         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8976 }
8977
8978 /*
8979  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
8980  * requests.
8981  */
8982 void __io_uring_task_cancel(void)
8983 {
8984         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8985         DEFINE_WAIT(wait);
8986         s64 inflight;
8987
8988         /* make sure overflow events are dropped */
8989         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8990         do {
8991                 /* read completions before cancelations */
8992                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8993                 if (!inflight)
8994                         break;
8995                 __io_uring_files_cancel(NULL);
8996
8997                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8998
8999                 /*
9000                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9001                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9002                  * prepare_to_wait().
9003                  */
9004                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9005                         schedule();
9006                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9007         } while (1);
9008
9009         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9010
9011         io_uring_clean_tctx(tctx);
9012         /* all current's requests should be gone, we can kill tctx */
9013         __io_uring_free(current);
9014 }
9015
9016 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9017                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9018 {
9019         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9020         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9021         struct page *page;
9022         void *ptr;
9023
9024         switch (offset) {
9025         case IORING_OFF_SQ_RING:
9026         case IORING_OFF_CQ_RING:
9027                 ptr = ctx->rings;
9028                 break;
9029         case IORING_OFF_SQES:
9030                 ptr = ctx->sq_sqes;
9031                 break;
9032         default:
9033                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9034         }
9035
9036         page = virt_to_head_page(ptr);
9037         if (sz > page_size(page))
9038                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9039
9040         return ptr;
9041 }
9042
9043 #ifdef CONFIG_MMU
9044
9045 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9046 {
9047         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9048         unsigned long pfn;
9049         void *ptr;
9050
9051         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9052         if (IS_ERR(ptr))
9053                 return PTR_ERR(ptr);
9054
9055         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9056         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9057 }
9058
9059 #else /* !CONFIG_MMU */
9060
9061 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9062 {
9063         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9064 }
9065
9066 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9067 {
9068         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9069 }
9070
9071 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9072         unsigned long addr, unsigned long len,
9073         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9074 {
9075         void *ptr;
9076
9077         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9078         if (IS_ERR(ptr))
9079                 return PTR_ERR(ptr);
9080
9081         return (unsigned long) ptr;
9082 }
9083
9084 #endif /* !CONFIG_MMU */
9085
9086 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9087 {
9088         DEFINE_WAIT(wait);
9089
9090         do {
9091                 if (!io_sqring_full(ctx))
9092                         break;
9093                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9094
9095                 if (!io_sqring_full(ctx))
9096                         break;
9097                 schedule();
9098         } while (!signal_pending(current));
9099
9100         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9101         return 0;
9102 }
9103
9104 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9105                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9106                           const sigset_t __user **sig)
9107 {
9108         struct io_uring_getevents_arg arg;
9109
9110         /*
9111          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9112          * is just a pointer to the sigset_t.
9113          */
9114         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9115                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9116                 *ts = NULL;
9117                 return 0;
9118         }
9119
9120         /*
9121          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9122          * timespec and sigset_t pointers if good.
9123          */
9124         if (*argsz != sizeof(arg))
9125                 return -EINVAL;
9126         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9127                 return -EFAULT;
9128         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9129         *argsz = arg.sigmask_sz;
9130         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9131         return 0;
9132 }
9133
9134 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9135                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9136                 size_t, argsz)
9137 {
9138         struct io_ring_ctx *ctx;
9139         long ret = -EBADF;
9140         int submitted = 0;
9141         struct fd f;
9142
9143         io_run_task_work();
9144
9145         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9146                         IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG))
9147                 return -EINVAL;
9148
9149         f = fdget(fd);
9150         if (!f.file)
9151                 return -EBADF;
9152
9153         ret = -EOPNOTSUPP;
9154         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9155                 goto out_fput;
9156
9157         ret = -ENXIO;
9158         ctx = f.file->private_data;
9159         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
9160                 goto out_fput;
9161
9162         ret = -EBADFD;
9163         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
9164                 goto out;
9165
9166         /*
9167          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9168          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9169          * we were asked to.
9170          */
9171         ret = 0;
9172         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9173                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
9174
9175                 ret = -EOWNERDEAD;
9176                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9177                         goto out;
9178                 }
9179                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9180                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9181                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9182                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9183                         if (ret)
9184                                 goto out;
9185                 }
9186                 submitted = to_submit;
9187         } else if (to_submit) {
9188                 ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9189                 if (unlikely(ret))
9190                         goto out;
9191                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9192                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9193                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9194
9195                 if (submitted != to_submit)
9196                         goto out;
9197         }
9198         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9199                 const sigset_t __user *sig;
9200                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9201
9202                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9203                 if (unlikely(ret))
9204                         goto out;
9205
9206                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9207
9208                 /*
9209                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9210                  * space applications don't need to do io completion events
9211                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9212                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9213                  */
9214                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9215                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9216                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9217                 } else {
9218                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9219                 }
9220         }
9221
9222 out:
9223         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9224 out_fput:
9225         fdput(f);
9226         return submitted ? submitted : ret;
9227 }
9228
9229 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9230 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9231                 const struct cred *cred)
9232 {
9233         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9234         struct group_info *gi;
9235         kernel_cap_t cap;
9236         unsigned __capi;
9237         int g;
9238
9239         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9240         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9241         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9242         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9243         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9244         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9245         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9246         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9247         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9248         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9249         gi = cred->group_info;
9250         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9251                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9252                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9253         }
9254         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9255         cap = cred->cap_effective;
9256         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9257                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9258         seq_putc(m, '\n');
9259         return 0;
9260 }
9261
9262 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9263 {
9264         struct io_sq_data *sq = NULL;
9265         bool has_lock;
9266         int i;
9267
9268         /*
9269          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9270          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9271          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9272          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9273          */
9274         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9275
9276         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9277                 sq = ctx->sq_data;
9278                 if (!sq->thread)
9279                         sq = NULL;
9280         }
9281
9282         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9283         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9284         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9285         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9286                 struct file *f = *io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
9287
9288                 if (f)
9289                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9290                 else
9291                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9292         }
9293         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9294         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9295                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9296
9297                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9298                                                 (unsigned int) buf->len);
9299         }
9300         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9301                 unsigned long index;
9302                 const struct cred *cred;
9303
9304                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9305                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9306                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9307         }
9308         seq_printf(m, "PollList:\n");
9309         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9310         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9311                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9312                 struct io_kiocb *req;
9313
9314                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9315                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9316                                         req->task->task_works != NULL);
9317         }
9318         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9319         if (has_lock)
9320                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9321 }
9322
9323 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9324 {
9325         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9326
9327         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9328                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9329                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9330         }
9331 }
9332 #endif
9333
9334 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9335         .release        = io_uring_release,
9336         .mmap           = io_uring_mmap,
9337 #ifndef CONFIG_MMU
9338         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9339         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9340 #endif
9341         .poll           = io_uring_poll,
9342         .fasync         = io_uring_fasync,
9343 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9344         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9345 #endif
9346 };
9347
9348 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9349                                   struct io_uring_params *p)
9350 {
9351         struct io_rings *rings;
9352         size_t size, sq_array_offset;
9353
9354         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9355         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9356         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9357
9358         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9359         if (size == SIZE_MAX)
9360                 return -EOVERFLOW;
9361
9362         rings = io_mem_alloc(size);
9363         if (!rings)
9364                 return -ENOMEM;
9365
9366         ctx->rings = rings;
9367         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9368         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9369         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9370         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9371         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9372         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9373         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9374
9375         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9376         if (size == SIZE_MAX) {
9377                 io_mem_free(ctx->rings);
9378                 ctx->rings = NULL;
9379                 return -EOVERFLOW;
9380         }
9381
9382         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9383         if (!ctx->sq_sqes) {
9384                 io_mem_free(ctx->rings);
9385                 ctx->rings = NULL;
9386                 return -ENOMEM;
9387         }
9388
9389         return 0;
9390 }
9391
9392 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9393 {
9394         int ret, fd;
9395
9396         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9397         if (fd < 0)
9398                 return fd;
9399
9400         ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9401         if (ret) {
9402                 put_unused_fd(fd);
9403                 return ret;
9404         }
9405         fd_install(fd, file);
9406         return fd;
9407 }
9408
9409 /*
9410  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9411  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9412  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9413  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9414  */
9415 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9416 {
9417         struct file *file;
9418 #if defined(CONFIG_UNIX)
9419         int ret;
9420
9421         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9422                                 &ctx->ring_sock);
9423         if (ret)
9424                 return ERR_PTR(ret);
9425 #endif
9426
9427         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9428                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9429 #if defined(CONFIG_UNIX)
9430         if (IS_ERR(file)) {
9431                 sock_release(ctx->ring_sock);
9432                 ctx->ring_sock = NULL;
9433         } else {
9434                 ctx->ring_sock->file = file;
9435         }
9436 #endif
9437         return file;
9438 }
9439
9440 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9441                            struct io_uring_params __user *params)
9442 {
9443         struct io_ring_ctx *ctx;
9444         struct file *file;
9445         int ret;
9446
9447         if (!entries)
9448                 return -EINVAL;
9449         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9450                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9451                         return -EINVAL;
9452                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9453         }
9454
9455         /*
9456          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9457          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9458          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9459          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9460          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9461          * of CQ ring entries manually.
9462          */
9463         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9464         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9465                 /*
9466                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9467                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9468                  * any cq vs sq ring sizing.
9469                  */
9470                 if (!p->cq_entries)
9471                         return -EINVAL;
9472                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9473                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9474                                 return -EINVAL;
9475                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9476                 }
9477                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9478                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9479                         return -EINVAL;
9480         } else {
9481                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9482         }
9483
9484         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9485         if (!ctx)
9486                 return -ENOMEM;
9487         ctx->compat = in_compat_syscall();
9488         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9489                 ctx->user = get_uid(current_user());
9490
9491         /*
9492          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9493          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9494          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9495          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9496          */
9497         mmgrab(current->mm);
9498         ctx->mm_account = current->mm;
9499
9500         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9501         if (ret)
9502                 goto err;
9503
9504         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9505         if (ret)
9506                 goto err;
9507
9508         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9509         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9510         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9511         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9512         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9513         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9514         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9515         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9516
9517         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9518         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9519         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9520         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9521         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9522         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9523         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9524         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9525
9526         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9527                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9528                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9529                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9530                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS;
9531
9532         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9533                 ret = -EFAULT;
9534                 goto err;
9535         }
9536
9537         file = io_uring_get_file(ctx);
9538         if (IS_ERR(file)) {
9539                 ret = PTR_ERR(file);
9540                 goto err;
9541         }
9542
9543         /*
9544          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9545          * having closed it before we finish setup
9546          */
9547         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9548         if (ret < 0) {
9549                 /* fput will clean it up */
9550                 fput(file);
9551                 return ret;
9552         }
9553
9554         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9555         return ret;
9556 err:
9557         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9558         return ret;
9559 }
9560
9561 /*
9562  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9563  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9564  * params structure passed in.
9565  */
9566 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9567 {
9568         struct io_uring_params p;
9569         int i;
9570
9571         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9572                 return -EFAULT;
9573         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9574                 if (p.resv[i])
9575                         return -EINVAL;
9576         }
9577
9578         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9579                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9580                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9581                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9582                 return -EINVAL;
9583
9584         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9585 }
9586
9587 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9588                 struct io_uring_params __user *, params)
9589 {
9590         return io_uring_setup(entries, params);
9591 }
9592
9593 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9594 {
9595         struct io_uring_probe *p;
9596         size_t size;
9597         int i, ret;
9598
9599         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9600         if (size == SIZE_MAX)
9601                 return -EOVERFLOW;
9602         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9603         if (!p)
9604                 return -ENOMEM;
9605
9606         ret = -EFAULT;
9607         if (copy_from_user(p, arg, size))
9608                 goto out;
9609         ret = -EINVAL;
9610         if (memchr_inv(p, 0, size))
9611                 goto out;
9612
9613         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9614         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9615                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9616
9617         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9618                 p->ops[i].op = i;
9619                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9620                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9621         }
9622         p->ops_len = i;
9623
9624         ret = 0;
9625         if (copy_to_user(arg, p, size))
9626                 ret = -EFAULT;
9627 out:
9628         kfree(p);
9629         return ret;
9630 }
9631
9632 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9633 {
9634         const struct cred *creds;
9635         u32 id;
9636         int ret;
9637
9638         creds = get_current_cred();
9639
9640         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9641                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9642         if (!ret)
9643                 return id;
9644         put_cred(creds);
9645         return ret;
9646 }
9647
9648 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9649                                     unsigned int nr_args)
9650 {
9651         struct io_uring_restriction *res;
9652         size_t size;
9653         int i, ret;
9654
9655         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9656         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9657                 return -EBADFD;
9658
9659         /* We allow only a single restrictions registration */
9660         if (ctx->restrictions.registered)
9661                 return -EBUSY;
9662
9663         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9664                 return -EINVAL;
9665
9666         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9667         if (size == SIZE_MAX)
9668                 return -EOVERFLOW;
9669
9670         res = memdup_user(arg, size);
9671         if (IS_ERR(res))
9672                 return PTR_ERR(res);
9673
9674         ret = 0;
9675
9676         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9677                 switch (res[i].opcode) {
9678                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9679                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9680                                 ret = -EINVAL;
9681                                 goto out;
9682                         }
9683
9684                         __set_bit(res[i].register_op,
9685                                   ctx->restrictions.register_op);
9686                         break;
9687                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9688                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9689                                 ret = -EINVAL;
9690                                 goto out;
9691                         }
9692
9693                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9694                         break;
9695                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9696                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9697                         break;
9698                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9699                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9700                         break;
9701                 default:
9702                         ret = -EINVAL;
9703                         goto out;
9704                 }
9705         }
9706
9707 out:
9708         /* Reset all restrictions if an error happened */
9709         if (ret != 0)
9710                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9711         else
9712                 ctx->restrictions.registered = true;
9713
9714         kfree(res);
9715         return ret;
9716 }
9717
9718 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9719 {
9720         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9721                 return -EBADFD;
9722
9723         if (ctx->restrictions.registered)
9724                 ctx->restricted = 1;
9725
9726         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9727         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9728                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9729         return 0;
9730 }
9731
9732 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9733 {
9734         switch (op) {
9735         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9736         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9737         case IORING_REGISTER_PROBE:
9738         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9739         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9740                 return false;
9741         default:
9742                 return true;
9743         }
9744 }
9745
9746 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9747                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9748         __releases(ctx->uring_lock)
9749         __acquires(ctx->uring_lock)
9750 {
9751         int ret;
9752
9753         /*
9754          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9755          * someone else killed the ctx or is already going through
9756          * io_uring_register().
9757          */
9758         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9759                 return -ENXIO;
9760
9761         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9762                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9763
9764                 /*
9765                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9766                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9767                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9768                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9769                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9770                  * after we've killed the percpu ref.
9771                  */
9772                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9773                 do {
9774                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9775                         if (!ret)
9776                                 break;
9777                         ret = io_run_task_work_sig();
9778                         if (ret < 0)
9779                                 break;
9780                 } while (1);
9781
9782                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9783
9784                 if (ret) {
9785                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9786                         goto out_quiesce;
9787                 }
9788         }
9789
9790         if (ctx->restricted) {
9791                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9792                         ret = -EINVAL;
9793                         goto out;
9794                 }
9795
9796                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9797                         ret = -EACCES;
9798                         goto out;
9799                 }
9800         }
9801
9802         switch (opcode) {
9803         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9804                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args);
9805                 break;
9806         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9807                 ret = -EINVAL;
9808                 if (arg || nr_args)
9809                         break;
9810                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9811                 break;
9812         case IORING_REGISTER_FILES:
9813                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9814                 break;
9815         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9816                 ret = -EINVAL;
9817                 if (arg || nr_args)
9818                         break;
9819                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9820                 break;
9821         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9822                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9823                 break;
9824         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9825         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9826                 ret = -EINVAL;
9827                 if (nr_args != 1)
9828                         break;
9829                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9830                 if (ret)
9831                         break;
9832                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9833                         ctx->eventfd_async = 1;
9834                 else
9835                         ctx->eventfd_async = 0;
9836                 break;
9837         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9838                 ret = -EINVAL;
9839                 if (arg || nr_args)
9840                         break;
9841                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9842                 break;
9843         case IORING_REGISTER_PROBE:
9844                 ret = -EINVAL;
9845                 if (!arg || nr_args > 256)
9846                         break;
9847                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9848                 break;
9849         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9850                 ret = -EINVAL;
9851                 if (arg || nr_args)
9852                         break;
9853                 ret = io_register_personality(ctx);
9854                 break;
9855         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9856                 ret = -EINVAL;
9857                 if (arg)
9858                         break;
9859                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9860                 break;
9861         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9862                 ret = -EINVAL;
9863                 if (arg || nr_args)
9864                         break;
9865                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9866                 break;
9867         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9868                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9869                 break;
9870         default:
9871                 ret = -EINVAL;
9872                 break;
9873         }
9874
9875 out:
9876         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9877                 /* bring the ctx back to life */
9878                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9879 out_quiesce:
9880                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9881         }
9882         return ret;
9883 }
9884
9885 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9886                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9887 {
9888         struct io_ring_ctx *ctx;
9889         long ret = -EBADF;
9890         struct fd f;
9891
9892         f = fdget(fd);
9893         if (!f.file)
9894                 return -EBADF;
9895
9896         ret = -EOPNOTSUPP;
9897         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9898                 goto out_fput;
9899
9900         ctx = f.file->private_data;
9901
9902         io_run_task_work();
9903
9904         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9905         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9906         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9907         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9908                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9909 out_fput:
9910         fdput(f);
9911         return ret;
9912 }
9913
9914 static int __init io_uring_init(void)
9915 {
9916 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9917         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9918         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9919 } while (0)
9920
9921 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9922         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9923         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9924         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9925         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9926         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9927         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9928         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9929         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9930         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9931         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9932         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9933         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9934         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9935         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9936         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9937         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9938         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9939         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9940         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9941         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9942         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9943         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9944         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9945         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9946         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9947         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9948         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9949         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9950         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9951         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9952
9953         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9954         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9955         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
9956                                 SLAB_ACCOUNT);
9957         return 0;
9958 };
9959 __initcall(io_uring_init);