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