Merge tag 'kvm-s390-master-5.14-1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/blkdev.h>
61 #include <linux/bvec.h>
62 #include <linux/net.h>
63 #include <net/sock.h>
64 #include <net/af_unix.h>
65 #include <net/scm.h>
66 #include <linux/anon_inodes.h>
67 #include <linux/sched/mm.h>
68 #include <linux/uaccess.h>
69 #include <linux/nospec.h>
70 #include <linux/sizes.h>
71 #include <linux/hugetlb.h>
72 #include <linux/highmem.h>
73 #include <linux/namei.h>
74 #include <linux/fsnotify.h>
75 #include <linux/fadvise.h>
76 #include <linux/eventpoll.h>
77 #include <linux/splice.h>
78 #include <linux/task_work.h>
79 #include <linux/pagemap.h>
80 #include <linux/io_uring.h>
81
82 #define CREATE_TRACE_POINTS
83 #include <trace/events/io_uring.h>
84
85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
86
87 #include "internal.h"
88 #include "io-wq.h"
89
90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
92
93 /*
94  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
95  */
96 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
97 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
98 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
99 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
100 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
101                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
102
103 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
104
105 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
106                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
107                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
108
109 struct io_uring {
110         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
111         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
112 };
113
114 /*
115  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
116  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
117  *
118  * The offsets to the member fields are published through struct
119  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
120  */
121 struct io_rings {
122         /*
123          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
124          * masked to get valid indices.
125          *
126          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
127          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
128          * cq ring.
129          */
130         struct io_uring         sq, cq;
131         /*
132          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
133          * ring_entries - 1)
134          */
135         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
136         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
137         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
138         /*
139          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
140          * invalid index stored in array
141          *
142          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
143          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
144          * cached value).
145          *
146          * After a new SQ head value was read by the application this
147          * counter includes all submissions that were dropped reaching
148          * the new SQ head (and possibly more).
149          */
150         u32                     sq_dropped;
151         /*
152          * Runtime SQ flags
153          *
154          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
155          * application.
156          *
157          * The application needs a full memory barrier before checking
158          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
159          */
160         u32                     sq_flags;
161         /*
162          * Runtime CQ flags
163          *
164          * Written by the application, shouldn't be modified by the
165          * kernel.
166          */
167         u32                     cq_flags;
168         /*
169          * Number of completion events lost because the queue was full;
170          * this should be avoided by the application by making sure
171          * there are not more requests pending than there is space in
172          * the completion queue.
173          *
174          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
175          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
176          * cached value).
177          *
178          * As completion events come in out of order this counter is not
179          * ordered with any other data.
180          */
181         u32                     cq_overflow;
182         /*
183          * Ring buffer of completion events.
184          *
185          * The kernel writes completion events fresh every time they are
186          * produced, so the application is allowed to modify pending
187          * entries.
188          */
189         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
190 };
191
192 enum io_uring_cmd_flags {
193         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
194         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
195 };
196
197 struct io_mapped_ubuf {
198         u64             ubuf;
199         u64             ubuf_end;
200         unsigned int    nr_bvecs;
201         unsigned long   acct_pages;
202         struct bio_vec  bvec[];
203 };
204
205 struct io_ring_ctx;
206
207 struct io_overflow_cqe {
208         struct io_uring_cqe cqe;
209         struct list_head list;
210 };
211
212 struct io_fixed_file {
213         /* file * with additional FFS_* flags */
214         unsigned long file_ptr;
215 };
216
217 struct io_rsrc_put {
218         struct list_head list;
219         u64 tag;
220         union {
221                 void *rsrc;
222                 struct file *file;
223                 struct io_mapped_ubuf *buf;
224         };
225 };
226
227 struct io_file_table {
228         /* two level table */
229         struct io_fixed_file **files;
230 };
231
232 struct io_rsrc_node {
233         struct percpu_ref               refs;
234         struct list_head                node;
235         struct list_head                rsrc_list;
236         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
237         struct llist_node               llist;
238         bool                            done;
239 };
240
241 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
242
243 struct io_rsrc_data {
244         struct io_ring_ctx              *ctx;
245
246         u64                             *tags;
247         rsrc_put_fn                     *do_put;
248         atomic_t                        refs;
249         struct completion               done;
250         bool                            quiesce;
251 };
252
253 struct io_buffer {
254         struct list_head list;
255         __u64 addr;
256         __u32 len;
257         __u16 bid;
258 };
259
260 struct io_restriction {
261         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
262         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
263         u8 sqe_flags_allowed;
264         u8 sqe_flags_required;
265         bool registered;
266 };
267
268 enum {
269         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
270         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
271 };
272
273 struct io_sq_data {
274         refcount_t              refs;
275         atomic_t                park_pending;
276         struct mutex            lock;
277
278         /* ctx's that are using this sqd */
279         struct list_head        ctx_list;
280
281         struct task_struct      *thread;
282         struct wait_queue_head  wait;
283
284         unsigned                sq_thread_idle;
285         int                     sq_cpu;
286         pid_t                   task_pid;
287         pid_t                   task_tgid;
288
289         unsigned long           state;
290         struct completion       exited;
291         struct callback_head    *park_task_work;
292 };
293
294 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
295 #define IO_COMPL_BATCH                  32
296 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
297 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
298
299 struct io_comp_state {
300         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
301         unsigned int            nr;
302         unsigned int            locked_free_nr;
303         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
304         struct list_head        free_list;
305         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
306         struct list_head        locked_free_list;
307 };
308
309 struct io_submit_link {
310         struct io_kiocb         *head;
311         struct io_kiocb         *last;
312 };
313
314 struct io_submit_state {
315         struct blk_plug         plug;
316         struct io_submit_link   link;
317
318         /*
319          * io_kiocb alloc cache
320          */
321         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
322         unsigned int            free_reqs;
323
324         bool                    plug_started;
325
326         /*
327          * Batch completion logic
328          */
329         struct io_comp_state    comp;
330
331         /*
332          * File reference cache
333          */
334         struct file             *file;
335         unsigned int            fd;
336         unsigned int            file_refs;
337         unsigned int            ios_left;
338 };
339
340 struct io_ring_ctx {
341         struct {
342                 struct percpu_ref       refs;
343         } ____cacheline_aligned_in_smp;
344
345         struct {
346                 unsigned int            flags;
347                 unsigned int            compat: 1;
348                 unsigned int            drain_next: 1;
349                 unsigned int            eventfd_async: 1;
350                 unsigned int            restricted: 1;
351
352                 /*
353                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
354                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
355                  *
356                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
357                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
358                  * the queue when needed.
359                  *
360                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
361                  * array.
362                  */
363                 u32                     *sq_array;
364                 unsigned                cached_sq_head;
365                 unsigned                sq_entries;
366                 unsigned                sq_mask;
367                 unsigned                sq_thread_idle;
368                 unsigned                cached_sq_dropped;
369                 unsigned                cached_cq_overflow;
370                 unsigned long           sq_check_overflow;
371
372                 /* hashed buffered write serialization */
373                 struct io_wq_hash       *hash_map;
374
375                 struct list_head        defer_list;
376                 struct list_head        timeout_list;
377                 struct list_head        cq_overflow_list;
378
379                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
380         } ____cacheline_aligned_in_smp;
381
382         struct {
383                 struct mutex            uring_lock;
384                 wait_queue_head_t       wait;
385         } ____cacheline_aligned_in_smp;
386
387         struct io_submit_state          submit_state;
388
389         struct io_rings *rings;
390
391         /* Only used for accounting purposes */
392         struct mm_struct        *mm_account;
393
394         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
395         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
396
397         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
398         struct list_head        sqd_list;
399
400         /*
401          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
402          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
403          * used. Only updated through io_uring_register(2).
404          */
405         struct io_rsrc_data     *file_data;
406         struct io_file_table    file_table;
407         unsigned                nr_user_files;
408
409         /* if used, fixed mapped user buffers */
410         struct io_rsrc_data     *buf_data;
411         unsigned                nr_user_bufs;
412         struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
413
414         struct user_struct      *user;
415
416         struct completion       ref_comp;
417
418 #if defined(CONFIG_UNIX)
419         struct socket           *ring_sock;
420 #endif
421
422         struct xarray           io_buffers;
423
424         struct xarray           personalities;
425         u32                     pers_next;
426
427         struct {
428                 unsigned                cached_cq_tail;
429                 unsigned                cq_entries;
430                 unsigned                cq_mask;
431                 atomic_t                cq_timeouts;
432                 unsigned                cq_last_tm_flush;
433                 unsigned                cq_extra;
434                 unsigned long           cq_check_overflow;
435                 struct wait_queue_head  cq_wait;
436                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
437                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
438         } ____cacheline_aligned_in_smp;
439
440         struct {
441                 spinlock_t              completion_lock;
442
443                 /*
444                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
445                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
446                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
447                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
448                  */
449                 struct list_head        iopoll_list;
450                 struct hlist_head       *cancel_hash;
451                 unsigned                cancel_hash_bits;
452                 bool                    poll_multi_file;
453         } ____cacheline_aligned_in_smp;
454
455         struct delayed_work             rsrc_put_work;
456         struct llist_head               rsrc_put_llist;
457         struct list_head                rsrc_ref_list;
458         spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
459         struct io_rsrc_node             *rsrc_node;
460         struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
461         struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
462
463         struct io_restriction           restrictions;
464
465         /* exit task_work */
466         struct callback_head            *exit_task_work;
467
468         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
469         struct work_struct              exit_work;
470         struct list_head                tctx_list;
471 };
472
473 struct io_uring_task {
474         /* submission side */
475         struct xarray           xa;
476         struct wait_queue_head  wait;
477         const struct io_ring_ctx *last;
478         struct io_wq            *io_wq;
479         struct percpu_counter   inflight;
480         atomic_t                inflight_tracked;
481         atomic_t                in_idle;
482
483         spinlock_t              task_lock;
484         struct io_wq_work_list  task_list;
485         unsigned long           task_state;
486         struct callback_head    task_work;
487 };
488
489 /*
490  * First field must be the file pointer in all the
491  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
492  */
493 struct io_poll_iocb {
494         struct file                     *file;
495         struct wait_queue_head          *head;
496         __poll_t                        events;
497         bool                            done;
498         bool                            canceled;
499         struct wait_queue_entry         wait;
500 };
501
502 struct io_poll_update {
503         struct file                     *file;
504         u64                             old_user_data;
505         u64                             new_user_data;
506         __poll_t                        events;
507         bool                            update_events;
508         bool                            update_user_data;
509 };
510
511 struct io_close {
512         struct file                     *file;
513         int                             fd;
514 };
515
516 struct io_timeout_data {
517         struct io_kiocb                 *req;
518         struct hrtimer                  timer;
519         struct timespec64               ts;
520         enum hrtimer_mode               mode;
521 };
522
523 struct io_accept {
524         struct file                     *file;
525         struct sockaddr __user          *addr;
526         int __user                      *addr_len;
527         int                             flags;
528         unsigned long                   nofile;
529 };
530
531 struct io_sync {
532         struct file                     *file;
533         loff_t                          len;
534         loff_t                          off;
535         int                             flags;
536         int                             mode;
537 };
538
539 struct io_cancel {
540         struct file                     *file;
541         u64                             addr;
542 };
543
544 struct io_timeout {
545         struct file                     *file;
546         u32                             off;
547         u32                             target_seq;
548         struct list_head                list;
549         /* head of the link, used by linked timeouts only */
550         struct io_kiocb                 *head;
551 };
552
553 struct io_timeout_rem {
554         struct file                     *file;
555         u64                             addr;
556
557         /* timeout update */
558         struct timespec64               ts;
559         u32                             flags;
560 };
561
562 struct io_rw {
563         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
564         struct kiocb                    kiocb;
565         u64                             addr;
566         u64                             len;
567 };
568
569 struct io_connect {
570         struct file                     *file;
571         struct sockaddr __user          *addr;
572         int                             addr_len;
573 };
574
575 struct io_sr_msg {
576         struct file                     *file;
577         union {
578                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
579                 struct user_msghdr __user       *umsg;
580                 void __user                     *buf;
581         };
582         int                             msg_flags;
583         int                             bgid;
584         size_t                          len;
585         struct io_buffer                *kbuf;
586 };
587
588 struct io_open {
589         struct file                     *file;
590         int                             dfd;
591         struct filename                 *filename;
592         struct open_how                 how;
593         unsigned long                   nofile;
594 };
595
596 struct io_rsrc_update {
597         struct file                     *file;
598         u64                             arg;
599         u32                             nr_args;
600         u32                             offset;
601 };
602
603 struct io_fadvise {
604         struct file                     *file;
605         u64                             offset;
606         u32                             len;
607         u32                             advice;
608 };
609
610 struct io_madvise {
611         struct file                     *file;
612         u64                             addr;
613         u32                             len;
614         u32                             advice;
615 };
616
617 struct io_epoll {
618         struct file                     *file;
619         int                             epfd;
620         int                             op;
621         int                             fd;
622         struct epoll_event              event;
623 };
624
625 struct io_splice {
626         struct file                     *file_out;
627         struct file                     *file_in;
628         loff_t                          off_out;
629         loff_t                          off_in;
630         u64                             len;
631         unsigned int                    flags;
632 };
633
634 struct io_provide_buf {
635         struct file                     *file;
636         __u64                           addr;
637         __u32                           len;
638         __u32                           bgid;
639         __u16                           nbufs;
640         __u16                           bid;
641 };
642
643 struct io_statx {
644         struct file                     *file;
645         int                             dfd;
646         unsigned int                    mask;
647         unsigned int                    flags;
648         const char __user               *filename;
649         struct statx __user             *buffer;
650 };
651
652 struct io_shutdown {
653         struct file                     *file;
654         int                             how;
655 };
656
657 struct io_rename {
658         struct file                     *file;
659         int                             old_dfd;
660         int                             new_dfd;
661         struct filename                 *oldpath;
662         struct filename                 *newpath;
663         int                             flags;
664 };
665
666 struct io_unlink {
667         struct file                     *file;
668         int                             dfd;
669         int                             flags;
670         struct filename                 *filename;
671 };
672
673 struct io_completion {
674         struct file                     *file;
675         struct list_head                list;
676         u32                             cflags;
677 };
678
679 struct io_async_connect {
680         struct sockaddr_storage         address;
681 };
682
683 struct io_async_msghdr {
684         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
685         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
686         struct iovec                    *free_iov;
687         struct sockaddr __user          *uaddr;
688         struct msghdr                   msg;
689         struct sockaddr_storage         addr;
690 };
691
692 struct io_async_rw {
693         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
694         const struct iovec              *free_iovec;
695         struct iov_iter                 iter;
696         size_t                          bytes_done;
697         struct wait_page_queue          wpq;
698 };
699
700 enum {
701         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
702         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
703         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
704         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
705         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
706         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
707
708         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
709         REQ_F_FAIL_LINK_BIT     = 8,
710         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
711         REQ_F_CUR_POS_BIT,
712         REQ_F_NOWAIT_BIT,
713         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
714         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
715         REQ_F_POLLED_BIT,
716         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
717         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
718         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
719         REQ_F_REISSUE_BIT,
720         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
721         /* keep async read/write and isreg together and in order */
722         REQ_F_ASYNC_READ_BIT,
723         REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT,
724         REQ_F_ISREG_BIT,
725
726         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
727         __REQ_F_LAST_BIT,
728 };
729
730 enum {
731         /* ctx owns file */
732         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
733         /* drain existing IO first */
734         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
735         /* linked sqes */
736         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
737         /* doesn't sever on completion < 0 */
738         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
739         /* IOSQE_ASYNC */
740         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
741         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
742         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
743
744         /* fail rest of links */
745         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
746         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
747         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
748         /* read/write uses file position */
749         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
750         /* must not punt to workers */
751         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
752         /* has or had linked timeout */
753         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
754         /* needs cleanup */
755         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
756         /* already went through poll handler */
757         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
758         /* buffer already selected */
759         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
760         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
761         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
762         /* completion is deferred through io_comp_state */
763         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
764         /* caller should reissue async */
765         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
766         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
767         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
768         /* supports async reads */
769         REQ_F_ASYNC_READ        = BIT(REQ_F_ASYNC_READ_BIT),
770         /* supports async writes */
771         REQ_F_ASYNC_WRITE       = BIT(REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT),
772         /* regular file */
773         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
774 };
775
776 struct async_poll {
777         struct io_poll_iocb     poll;
778         struct io_poll_iocb     *double_poll;
779 };
780
781 struct io_task_work {
782         struct io_wq_work_node  node;
783         task_work_func_t        func;
784 };
785
786 enum {
787         IORING_RSRC_FILE                = 0,
788         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
789 };
790
791 /*
792  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
793  * as the first entry in their struct definition. So you can
794  * access the file pointer through any of the sub-structs,
795  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
796  */
797 struct io_kiocb {
798         union {
799                 struct file             *file;
800                 struct io_rw            rw;
801                 struct io_poll_iocb     poll;
802                 struct io_poll_update   poll_update;
803                 struct io_accept        accept;
804                 struct io_sync          sync;
805                 struct io_cancel        cancel;
806                 struct io_timeout       timeout;
807                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
808                 struct io_connect       connect;
809                 struct io_sr_msg        sr_msg;
810                 struct io_open          open;
811                 struct io_close         close;
812                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
813                 struct io_fadvise       fadvise;
814                 struct io_madvise       madvise;
815                 struct io_epoll         epoll;
816                 struct io_splice        splice;
817                 struct io_provide_buf   pbuf;
818                 struct io_statx         statx;
819                 struct io_shutdown      shutdown;
820                 struct io_rename        rename;
821                 struct io_unlink        unlink;
822                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
823                 struct io_completion    compl;
824         };
825
826         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
827         void                            *async_data;
828         u8                              opcode;
829         /* polled IO has completed */
830         u8                              iopoll_completed;
831
832         u16                             buf_index;
833         u32                             result;
834
835         struct io_ring_ctx              *ctx;
836         unsigned int                    flags;
837         atomic_t                        refs;
838         struct task_struct              *task;
839         u64                             user_data;
840
841         struct io_kiocb                 *link;
842         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
843
844         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
845         struct list_head                inflight_entry;
846         union {
847                 struct io_task_work     io_task_work;
848                 struct callback_head    task_work;
849         };
850         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
851         struct hlist_node               hash_node;
852         struct async_poll               *apoll;
853         struct io_wq_work               work;
854         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
855         struct io_mapped_ubuf           *imu;
856 };
857
858 struct io_tctx_node {
859         struct list_head        ctx_node;
860         struct task_struct      *task;
861         struct io_ring_ctx      *ctx;
862 };
863
864 struct io_defer_entry {
865         struct list_head        list;
866         struct io_kiocb         *req;
867         u32                     seq;
868 };
869
870 struct io_op_def {
871         /* needs req->file assigned */
872         unsigned                needs_file : 1;
873         /* hash wq insertion if file is a regular file */
874         unsigned                hash_reg_file : 1;
875         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
876         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
877         /* opcode is not supported by this kernel */
878         unsigned                not_supported : 1;
879         /* set if opcode supports polled "wait" */
880         unsigned                pollin : 1;
881         unsigned                pollout : 1;
882         /* op supports buffer selection */
883         unsigned                buffer_select : 1;
884         /* do prep async if is going to be punted */
885         unsigned                needs_async_setup : 1;
886         /* should block plug */
887         unsigned                plug : 1;
888         /* size of async data needed, if any */
889         unsigned short          async_size;
890 };
891
892 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
893         [IORING_OP_NOP] = {},
894         [IORING_OP_READV] = {
895                 .needs_file             = 1,
896                 .unbound_nonreg_file    = 1,
897                 .pollin                 = 1,
898                 .buffer_select          = 1,
899                 .needs_async_setup      = 1,
900                 .plug                   = 1,
901                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
902         },
903         [IORING_OP_WRITEV] = {
904                 .needs_file             = 1,
905                 .hash_reg_file          = 1,
906                 .unbound_nonreg_file    = 1,
907                 .pollout                = 1,
908                 .needs_async_setup      = 1,
909                 .plug                   = 1,
910                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
911         },
912         [IORING_OP_FSYNC] = {
913                 .needs_file             = 1,
914         },
915         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
916                 .needs_file             = 1,
917                 .unbound_nonreg_file    = 1,
918                 .pollin                 = 1,
919                 .plug                   = 1,
920                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
921         },
922         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
923                 .needs_file             = 1,
924                 .hash_reg_file          = 1,
925                 .unbound_nonreg_file    = 1,
926                 .pollout                = 1,
927                 .plug                   = 1,
928                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
929         },
930         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
931                 .needs_file             = 1,
932                 .unbound_nonreg_file    = 1,
933         },
934         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
935         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
936                 .needs_file             = 1,
937         },
938         [IORING_OP_SENDMSG] = {
939                 .needs_file             = 1,
940                 .unbound_nonreg_file    = 1,
941                 .pollout                = 1,
942                 .needs_async_setup      = 1,
943                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
944         },
945         [IORING_OP_RECVMSG] = {
946                 .needs_file             = 1,
947                 .unbound_nonreg_file    = 1,
948                 .pollin                 = 1,
949                 .buffer_select          = 1,
950                 .needs_async_setup      = 1,
951                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
952         },
953         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
954                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
955         },
956         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
957                 /* used by timeout updates' prep() */
958         },
959         [IORING_OP_ACCEPT] = {
960                 .needs_file             = 1,
961                 .unbound_nonreg_file    = 1,
962                 .pollin                 = 1,
963         },
964         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
965         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
966                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
967         },
968         [IORING_OP_CONNECT] = {
969                 .needs_file             = 1,
970                 .unbound_nonreg_file    = 1,
971                 .pollout                = 1,
972                 .needs_async_setup      = 1,
973                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
974         },
975         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
976                 .needs_file             = 1,
977         },
978         [IORING_OP_OPENAT] = {},
979         [IORING_OP_CLOSE] = {},
980         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
981         [IORING_OP_STATX] = {},
982         [IORING_OP_READ] = {
983                 .needs_file             = 1,
984                 .unbound_nonreg_file    = 1,
985                 .pollin                 = 1,
986                 .buffer_select          = 1,
987                 .plug                   = 1,
988                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
989         },
990         [IORING_OP_WRITE] = {
991                 .needs_file             = 1,
992                 .unbound_nonreg_file    = 1,
993                 .pollout                = 1,
994                 .plug                   = 1,
995                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
996         },
997         [IORING_OP_FADVISE] = {
998                 .needs_file             = 1,
999         },
1000         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1001         [IORING_OP_SEND] = {
1002                 .needs_file             = 1,
1003                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1004                 .pollout                = 1,
1005         },
1006         [IORING_OP_RECV] = {
1007                 .needs_file             = 1,
1008                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1009                 .pollin                 = 1,
1010                 .buffer_select          = 1,
1011         },
1012         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1013         },
1014         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1015                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1016         },
1017         [IORING_OP_SPLICE] = {
1018                 .needs_file             = 1,
1019                 .hash_reg_file          = 1,
1020                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1021         },
1022         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1023         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1024         [IORING_OP_TEE] = {
1025                 .needs_file             = 1,
1026                 .hash_reg_file          = 1,
1027                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1028         },
1029         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1030                 .needs_file             = 1,
1031         },
1032         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1033         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1034 };
1035
1036 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1037 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index);
1038 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1039                                          struct task_struct *task,
1040                                          struct files_struct *files);
1041 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_sq_data *sqd);
1042 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx);
1043
1044 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1045                                  long res, unsigned int cflags);
1046 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1047 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1048 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1049 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1050 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1051 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1052 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1053                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1054                                      unsigned nr_args);
1055 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1056 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1057                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1058 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1059 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1060
1061 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1062 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1063                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1064 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req);
1065 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1066
1067 static struct kmem_cache *req_cachep;
1068
1069 static const struct file_operations io_uring_fops;
1070
1071 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1072 {
1073 #if defined(CONFIG_UNIX)
1074         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1075                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1076
1077                 return ctx->ring_sock->sk;
1078         }
1079 #endif
1080         return NULL;
1081 }
1082 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1083
1084 #define io_for_each_link(pos, head) \
1085         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1086
1087 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1088 {
1089         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1090
1091         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1092                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1093                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1094         }
1095 }
1096
1097 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1098 {
1099         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1100
1101         /* already at zero, wait for ->release() */
1102         if (!got)
1103                 wait_for_completion(compl);
1104         percpu_ref_resurrect(ref);
1105         if (got)
1106                 percpu_ref_put(ref);
1107 }
1108
1109 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1110                           struct task_struct *task,
1111                           struct files_struct *files)
1112 {
1113         struct io_kiocb *req;
1114
1115         if (task && head->task != task)
1116                 return false;
1117         if (!files)
1118                 return true;
1119
1120         io_for_each_link(req, head) {
1121                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1122                         return true;
1123         }
1124         return false;
1125 }
1126
1127 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1128 {
1129         if (req->flags & REQ_F_LINK)
1130                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1131 }
1132
1133 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1134 {
1135         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1136
1137         complete(&ctx->ref_comp);
1138 }
1139
1140 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1141 {
1142         return !req->timeout.off;
1143 }
1144
1145 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1146 {
1147         struct io_ring_ctx *ctx;
1148         int hash_bits;
1149
1150         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1151         if (!ctx)
1152                 return NULL;
1153
1154         /*
1155          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1156          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1157          */
1158         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1159         hash_bits -= 5;
1160         if (hash_bits <= 0)
1161                 hash_bits = 1;
1162         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1163         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1164                                         GFP_KERNEL);
1165         if (!ctx->cancel_hash)
1166                 goto err;
1167         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1168
1169         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1170         if (!ctx->dummy_ubuf)
1171                 goto err;
1172         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1173         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1174
1175         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1176                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1177                 goto err;
1178
1179         ctx->flags = p->flags;
1180         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1181         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1182         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1183         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1184         init_completion(&ctx->ref_comp);
1185         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1186         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1187         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1188         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1189         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1190         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1191         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1192         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1193         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1194         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1195         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1196         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1197         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1198         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1199         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.locked_free_list);
1200         return ctx;
1201 err:
1202         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1203         kfree(ctx->cancel_hash);
1204         kfree(ctx);
1205         return NULL;
1206 }
1207
1208 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1209 {
1210         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1211                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1212
1213                 return seq + ctx->cq_extra != ctx->cached_cq_tail
1214                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1215         }
1216
1217         return false;
1218 }
1219
1220 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1221 {
1222         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1223                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1224                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1225         }
1226 }
1227
1228 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1229 {
1230         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1231         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1232
1233         if (!req->work.creds)
1234                 req->work.creds = get_current_cred();
1235
1236         req->work.list.next = NULL;
1237         req->work.flags = 0;
1238         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1239                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1240
1241         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1242                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1243                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1244         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1245                 if (def->unbound_nonreg_file)
1246                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1247         }
1248
1249         switch (req->opcode) {
1250         case IORING_OP_SPLICE:
1251         case IORING_OP_TEE:
1252                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1253                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1254                 break;
1255         }
1256 }
1257
1258 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1259 {
1260         struct io_kiocb *cur;
1261
1262         io_for_each_link(cur, req)
1263                 io_prep_async_work(cur);
1264 }
1265
1266 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1267 {
1268         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1269         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1270         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1271
1272         BUG_ON(!tctx);
1273         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1274
1275         /* init ->work of the whole link before punting */
1276         io_prep_async_link(req);
1277         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1278                                         &req->work, req->flags);
1279         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1280         if (link)
1281                 io_queue_linked_timeout(link);
1282 }
1283
1284 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1285         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1286 {
1287         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1288
1289         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1290                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1291                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1292                 list_del_init(&req->timeout.list);
1293                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1294                 io_put_req_deferred(req, 1);
1295         }
1296 }
1297
1298 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1299 {
1300         do {
1301                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1302                                                 struct io_defer_entry, list);
1303
1304                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1305                         break;
1306                 list_del_init(&de->list);
1307                 io_req_task_queue(de->req);
1308                 kfree(de);
1309         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1310 }
1311
1312 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1313 {
1314         u32 seq;
1315
1316         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1317                 return;
1318
1319         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1320
1321         do {
1322                 u32 events_needed, events_got;
1323                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1324                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1325
1326                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1327                         break;
1328
1329                 /*
1330                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1331                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1332                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1333                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1334                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1335                  */
1336                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1337                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1338                 if (events_got < events_needed)
1339                         break;
1340
1341                 list_del_init(&req->timeout.list);
1342                 io_kill_timeout(req, 0);
1343         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1344
1345         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1346 }
1347
1348 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1349 {
1350         io_flush_timeouts(ctx);
1351
1352         /* order cqe stores with ring update */
1353         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1354
1355         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1356                 __io_queue_deferred(ctx);
1357 }
1358
1359 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1360 {
1361         struct io_rings *r = ctx->rings;
1362
1363         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1364 }
1365
1366 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1367 {
1368         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1369 }
1370
1371 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1372 {
1373         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1374         unsigned tail;
1375
1376         /*
1377          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1378          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1379          * fill the cq entry
1380          */
1381         if (__io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1382                 return NULL;
1383
1384         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1385         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1386 }
1387
1388 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1389 {
1390         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1391                 return false;
1392         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1393                 return false;
1394         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1395 }
1396
1397 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1398 {
1399         /* see waitqueue_active() comment */
1400         smp_mb();
1401
1402         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1403                 wake_up(&ctx->wait);
1404         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1405                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1406         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1407                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1408         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1409                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1410                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1411         }
1412 }
1413
1414 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1415 {
1416         /* see waitqueue_active() comment */
1417         smp_mb();
1418
1419         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1420                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1421                         wake_up(&ctx->wait);
1422         }
1423         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1424                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1425         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1426                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1427                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1428         }
1429 }
1430
1431 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1432 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1433 {
1434         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1435         unsigned long flags;
1436         bool all_flushed, posted;
1437
1438         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1439                 return false;
1440
1441         posted = false;
1442         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1443         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1444                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqring(ctx);
1445                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1446
1447                 if (!cqe && !force)
1448                         break;
1449                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1450                                         struct io_overflow_cqe, list);
1451                 if (cqe)
1452                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1453                 else
1454                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1455                                    ++ctx->cached_cq_overflow);
1456                 posted = true;
1457                 list_del(&ocqe->list);
1458                 kfree(ocqe);
1459         }
1460
1461         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1462         if (all_flushed) {
1463                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1464                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1465                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1466         }
1467
1468         if (posted)
1469                 io_commit_cqring(ctx);
1470         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1471         if (posted)
1472                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1473         return all_flushed;
1474 }
1475
1476 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1477 {
1478         bool ret = true;
1479
1480         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1481                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1482                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1483                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1484                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force);
1485                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1486                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1487         }
1488
1489         return ret;
1490 }
1491
1492 /*
1493  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1494  * see commit f958d7b528b1 for details.
1495  */
1496 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1497         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1498
1499 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1500 {
1501         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1502 }
1503
1504 static inline bool req_ref_sub_and_test(struct io_kiocb *req, int refs)
1505 {
1506         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1507         return atomic_sub_and_test(refs, &req->refs);
1508 }
1509
1510 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1511 {
1512         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1513         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1514 }
1515
1516 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1517 {
1518         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1519 }
1520
1521 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1522 {
1523         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1524         atomic_inc(&req->refs);
1525 }
1526
1527 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1528                                      long res, unsigned int cflags)
1529 {
1530         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1531
1532         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1533         if (!ocqe) {
1534                 /*
1535                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1536                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1537                  * on the floor.
1538                  */
1539                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ++ctx->cached_cq_overflow);
1540                 return false;
1541         }
1542         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1543                 set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1544                 set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1545                 ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1546         }
1547         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1548         ocqe->cqe.res = res;
1549         ocqe->cqe.flags = cflags;
1550         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1551         return true;
1552 }
1553
1554 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1555                                           long res, unsigned int cflags)
1556 {
1557         struct io_uring_cqe *cqe;
1558
1559         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1560
1561         /*
1562          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1563          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1564          * the ring.
1565          */
1566         cqe = io_get_cqring(ctx);
1567         if (likely(cqe)) {
1568                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1569                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1570                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1571                 return true;
1572         }
1573         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1574 }
1575
1576 /* not as hot to bloat with inlining */
1577 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1578                                           long res, unsigned int cflags)
1579 {
1580         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1581 }
1582
1583 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1584                                  unsigned int cflags)
1585 {
1586         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1587         unsigned long flags;
1588
1589         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1590         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1591         /*
1592          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1593          * free_list cache.
1594          */
1595         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1596                 struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
1597
1598                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1599                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK))
1600                                 io_disarm_next(req);
1601                         if (req->link) {
1602                                 io_req_task_queue(req->link);
1603                                 req->link = NULL;
1604                         }
1605                 }
1606                 io_dismantle_req(req);
1607                 io_put_task(req->task, 1);
1608                 list_add(&req->compl.list, &cs->locked_free_list);
1609                 cs->locked_free_nr++;
1610         } else {
1611                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1612                         req = NULL;
1613         }
1614         io_commit_cqring(ctx);
1615         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1616
1617         if (req) {
1618                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1619                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1620         }
1621 }
1622
1623 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1624 {
1625         return req->flags & (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP |
1626                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT);
1627 }
1628
1629 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1630                                   unsigned int cflags)
1631 {
1632         if (io_req_needs_clean(req))
1633                 io_clean_op(req);
1634         req->result = res;
1635         req->compl.cflags = cflags;
1636         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1637 }
1638
1639 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1640                                      long res, unsigned cflags)
1641 {
1642         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1643                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1644         else
1645                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1646 }
1647
1648 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1649 {
1650         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1651 }
1652
1653 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1654 {
1655         req_set_fail_links(req);
1656         io_put_req(req);
1657         io_req_complete_post(req, res, 0);
1658 }
1659
1660 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1661                                         struct io_comp_state *cs)
1662 {
1663         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1664         list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1665         cs->locked_free_nr = 0;
1666         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1667 }
1668
1669 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1670 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1671 {
1672         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1673         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1674         int nr;
1675
1676         /*
1677          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1678          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1679          * side cache.
1680          */
1681         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1682                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
1683
1684         nr = state->free_reqs;
1685         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1686                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&cs->free_list,
1687                                                 struct io_kiocb, compl.list);
1688
1689                 list_del(&req->compl.list);
1690                 state->reqs[nr++] = req;
1691                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1692                         break;
1693         }
1694
1695         state->free_reqs = nr;
1696         return nr != 0;
1697 }
1698
1699 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1700 {
1701         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1702
1703         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1704
1705         if (!state->free_reqs) {
1706                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1707                 int ret;
1708
1709                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1710                         goto got_req;
1711
1712                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1713                                             state->reqs);
1714
1715                 /*
1716                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1717                  * retry single alloc to be on the safe side.
1718                  */
1719                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1720                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1721                         if (!state->reqs[0])
1722                                 return NULL;
1723                         ret = 1;
1724                 }
1725                 state->free_reqs = ret;
1726         }
1727 got_req:
1728         state->free_reqs--;
1729         return state->reqs[state->free_reqs];
1730 }
1731
1732 static inline void io_put_file(struct file *file)
1733 {
1734         if (file)
1735                 fput(file);
1736 }
1737
1738 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1739 {
1740         unsigned int flags = req->flags;
1741
1742         if (io_req_needs_clean(req))
1743                 io_clean_op(req);
1744         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1745                 io_put_file(req->file);
1746         if (req->fixed_rsrc_refs)
1747                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1748         if (req->async_data)
1749                 kfree(req->async_data);
1750         if (req->work.creds) {
1751                 put_cred(req->work.creds);
1752                 req->work.creds = NULL;
1753         }
1754 }
1755
1756 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1757 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1758 {
1759         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1760
1761         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1762         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1763                 wake_up(&tctx->wait);
1764         put_task_struct_many(task, nr);
1765 }
1766
1767 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1768 {
1769         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1770
1771         io_dismantle_req(req);
1772         io_put_task(req->task, 1);
1773
1774         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1775         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1776 }
1777
1778 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1779 {
1780         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1781
1782         req->link = nxt->link;
1783         nxt->link = NULL;
1784 }
1785
1786 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1787         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1788 {
1789         struct io_kiocb *link = req->link;
1790
1791         /*
1792          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1793          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1794          */
1795         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1796                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1797
1798                 io_remove_next_linked(req);
1799                 link->timeout.head = NULL;
1800                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1801                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
1802                                              -ECANCELED, 0);
1803                         io_put_req_deferred(link, 1);
1804                         return true;
1805                 }
1806         }
1807         return false;
1808 }
1809
1810 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1811         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1812 {
1813         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1814
1815         req->link = NULL;
1816         while (link) {
1817                 nxt = link->link;
1818                 link->link = NULL;
1819
1820                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1821                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, -ECANCELED, 0);
1822                 io_put_req_deferred(link, 2);
1823                 link = nxt;
1824         }
1825 }
1826
1827 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1828         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1829 {
1830         bool posted = false;
1831
1832         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1833                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1834         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL_LINK) &&
1835                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
1836                 posted |= (req->link != NULL);
1837                 io_fail_links(req);
1838         }
1839         return posted;
1840 }
1841
1842 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1843 {
1844         struct io_kiocb *nxt;
1845
1846         /*
1847          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1848          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1849          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1850          * of the chain.
1851          */
1852         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK)) {
1853                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1854                 unsigned long flags;
1855                 bool posted;
1856
1857                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1858                 posted = io_disarm_next(req);
1859                 if (posted)
1860                         io_commit_cqring(req->ctx);
1861                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1862                 if (posted)
1863                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1864         }
1865         nxt = req->link;
1866         req->link = NULL;
1867         return nxt;
1868 }
1869
1870 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1871 {
1872         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1873                 return NULL;
1874         return __io_req_find_next(req);
1875 }
1876
1877 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1878 {
1879         if (!ctx)
1880                 return;
1881         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1882                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1883                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1884                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1885         }
1886         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1887 }
1888
1889 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1890 {
1891         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1892         struct io_wq_work_list list;
1893         struct io_wq_work_node *node;
1894
1895         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1896                 return false;
1897
1898         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1899         list = tctx->task_list;
1900         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1901         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1902
1903         node = list.first;
1904         while (node) {
1905                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1906                 struct io_kiocb *req;
1907
1908                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1909                 if (req->ctx != ctx) {
1910                         ctx_flush_and_put(ctx);
1911                         ctx = req->ctx;
1912                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1913                 }
1914
1915                 req->task_work.func(&req->task_work);
1916                 node = next;
1917         }
1918
1919         ctx_flush_and_put(ctx);
1920         return list.first != NULL;
1921 }
1922
1923 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1924 {
1925         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1926
1927         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1928
1929         while (__tctx_task_work(tctx))
1930                 cond_resched();
1931 }
1932
1933 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1934 {
1935         struct task_struct *tsk = req->task;
1936         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1937         enum task_work_notify_mode notify;
1938         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1939         unsigned long flags;
1940         int ret = 0;
1941
1942         if (unlikely(tsk->flags & PF_EXITING))
1943                 return -ESRCH;
1944
1945         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1946
1947         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1948         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1949         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1950
1951         /* task_work already pending, we're done */
1952         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1953             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1954                 return 0;
1955
1956         /*
1957          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1958          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1959          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1960          * will do the job.
1961          */
1962         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
1963
1964         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
1965                 wake_up_process(tsk);
1966                 return 0;
1967         }
1968
1969         /*
1970          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1971          * in the list, it got run and we're fine.
1972          */
1973         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1974         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1975                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1976                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1977                         ret = 1;
1978                         break;
1979                 }
1980         }
1981         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1982         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1983         return ret;
1984 }
1985
1986 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1987 {
1988         struct callback_head *work, *next;
1989         bool executed = false;
1990
1991         do {
1992                 work = xchg(work_head, NULL);
1993                 if (!work)
1994                         break;
1995
1996                 do {
1997                         next = work->next;
1998                         work->func(work);
1999                         work = next;
2000                         cond_resched();
2001                 } while (work);
2002                 executed = true;
2003         } while (1);
2004
2005         return executed;
2006 }
2007
2008 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
2009                                   struct callback_head *task_work)
2010 {
2011         struct callback_head *head;
2012
2013         do {
2014                 head = READ_ONCE(*work_head);
2015                 task_work->next = head;
2016         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
2017 }
2018
2019 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
2020                                           task_work_func_t cb)
2021 {
2022         init_task_work(&req->task_work, cb);
2023         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
2024 }
2025
2026 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2027 {
2028         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2029         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2030
2031         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
2032         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2033         io_req_complete_failed(req, req->result);
2034         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2035 }
2036
2037 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2038 {
2039         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2040
2041         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2042         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2043         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2044                 __io_queue_sqe(req);
2045         else
2046                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2047         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2048 }
2049
2050 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2051 {
2052         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2053
2054         __io_req_task_submit(req);
2055 }
2056
2057 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2058 {
2059         req->result = ret;
2060         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2061
2062         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2063                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2064 }
2065
2066 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2067 {
2068         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2069
2070         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2071                 io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
2072 }
2073
2074 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2075 {
2076         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2077
2078         if (nxt)
2079                 io_req_task_queue(nxt);
2080 }
2081
2082 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2083 {
2084         io_queue_next(req);
2085         __io_free_req(req);
2086 }
2087
2088 struct req_batch {
2089         struct task_struct      *task;
2090         int                     task_refs;
2091         int                     ctx_refs;
2092 };
2093
2094 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2095 {
2096         rb->task_refs = 0;
2097         rb->ctx_refs = 0;
2098         rb->task = NULL;
2099 }
2100
2101 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2102                                      struct req_batch *rb)
2103 {
2104         if (rb->task)
2105                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2106         if (rb->ctx_refs)
2107                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2108 }
2109
2110 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2111                               struct io_submit_state *state)
2112 {
2113         io_queue_next(req);
2114         io_dismantle_req(req);
2115
2116         if (req->task != rb->task) {
2117                 if (rb->task)
2118                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2119                 rb->task = req->task;
2120                 rb->task_refs = 0;
2121         }
2122         rb->task_refs++;
2123         rb->ctx_refs++;
2124
2125         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2126                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2127         else
2128                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2129 }
2130
2131 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2132                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2133 {
2134         int i, nr = cs->nr;
2135         struct io_kiocb *req;
2136         struct req_batch rb;
2137
2138         io_init_req_batch(&rb);
2139         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2140         for (i = 0; i < nr; i++) {
2141                 req = cs->reqs[i];
2142                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2143                                         req->compl.cflags);
2144         }
2145         io_commit_cqring(ctx);
2146         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2147
2148         io_cqring_ev_posted(ctx);
2149         for (i = 0; i < nr; i++) {
2150                 req = cs->reqs[i];
2151
2152                 /* submission and completion refs */
2153                 if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2154                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2155         }
2156
2157         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2158         cs->nr = 0;
2159 }
2160
2161 /*
2162  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2163  * was the last reference to this request.
2164  */
2165 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2166 {
2167         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2168
2169         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2170                 nxt = io_req_find_next(req);
2171                 __io_free_req(req);
2172         }
2173         return nxt;
2174 }
2175
2176 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2177 {
2178         if (req_ref_put_and_test(req))
2179                 io_free_req(req);
2180 }
2181
2182 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2183 {
2184         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2185
2186         io_free_req(req);
2187 }
2188
2189 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2190 {
2191         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2192         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2193                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2194 }
2195
2196 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2197 {
2198         if (req_ref_sub_and_test(req, refs))
2199                 io_free_req_deferred(req);
2200 }
2201
2202 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2203 {
2204         /* See comment at the top of this file */
2205         smp_rmb();
2206         return __io_cqring_events(ctx);
2207 }
2208
2209 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2210 {
2211         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2212
2213         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2214         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2215 }
2216
2217 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2218 {
2219         unsigned int cflags;
2220
2221         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2222         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2223         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2224         kfree(kbuf);
2225         return cflags;
2226 }
2227
2228 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2229 {
2230         struct io_buffer *kbuf;
2231
2232         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2233         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2234 }
2235
2236 static inline bool io_run_task_work(void)
2237 {
2238         /*
2239          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2240          * not add work to such a task.
2241          */
2242         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2243                 return false;
2244         if (current->task_works) {
2245                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2246                 task_work_run();
2247                 return true;
2248         }
2249
2250         return false;
2251 }
2252
2253 /*
2254  * Find and free completed poll iocbs
2255  */
2256 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2257                                struct list_head *done)
2258 {
2259         struct req_batch rb;
2260         struct io_kiocb *req;
2261
2262         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2263         smp_rmb();
2264
2265         io_init_req_batch(&rb);
2266         while (!list_empty(done)) {
2267                 int cflags = 0;
2268
2269                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2270                 list_del(&req->inflight_entry);
2271
2272                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN &&
2273                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2274                         req->iopoll_completed = 0;
2275                         req_ref_get(req);
2276                         io_queue_async_work(req);
2277                         continue;
2278                 }
2279
2280                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2281                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2282
2283                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result, cflags);
2284                 (*nr_events)++;
2285
2286                 if (req_ref_put_and_test(req))
2287                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2288         }
2289
2290         io_commit_cqring(ctx);
2291         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2292         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2293 }
2294
2295 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2296                         long min)
2297 {
2298         struct io_kiocb *req, *tmp;
2299         LIST_HEAD(done);
2300         bool spin;
2301         int ret;
2302
2303         /*
2304          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2305          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2306          */
2307         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2308
2309         ret = 0;
2310         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2311                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2312
2313                 /*
2314                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2315                  * If we find a request that requires polling, break out
2316                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2317                  */
2318                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2319                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2320                         continue;
2321                 }
2322                 if (!list_empty(&done))
2323                         break;
2324
2325                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2326                 if (ret < 0)
2327                         break;
2328
2329                 /* iopoll may have completed current req */
2330                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2331                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2332
2333                 if (ret && spin)
2334                         spin = false;
2335                 ret = 0;
2336         }
2337
2338         if (!list_empty(&done))
2339                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2340
2341         return ret;
2342 }
2343
2344 /*
2345  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2346  * find and complete them.
2347  */
2348 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2349 {
2350         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2351                 return;
2352
2353         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2354         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2355                 unsigned int nr_events = 0;
2356
2357                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2358
2359                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2360                 if (nr_events == 0)
2361                         break;
2362                 /*
2363                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2364                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2365                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2366                  */
2367                 if (need_resched()) {
2368                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2369                         cond_resched();
2370                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2371                 }
2372         }
2373         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2374 }
2375
2376 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2377 {
2378         unsigned int nr_events = 0;
2379         int ret = 0;
2380
2381         /*
2382          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2383          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2384          * that got punted to a workqueue.
2385          */
2386         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2387         /*
2388          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2389          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2390          * already triggered a CQE (eg in error).
2391          */
2392         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2393                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2394         if (io_cqring_events(ctx))
2395                 goto out;
2396         do {
2397                 /*
2398                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2399                  * application entering polling for a command before it gets
2400                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2401                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2402                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2403                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2404                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2405                  * very same mutex.
2406                  */
2407                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2408                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2409                         io_run_task_work();
2410                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2411
2412                         if (list_empty(&ctx->iopoll_list))
2413                                 break;
2414                 }
2415                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2416         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2417 out:
2418         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2419         return ret;
2420 }
2421
2422 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2423 {
2424         /*
2425          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2426          * thread.
2427          */
2428         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2429                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2430
2431                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2432                 sb_end_write(sb);
2433         }
2434 }
2435
2436 #ifdef CONFIG_BLOCK
2437 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2438 {
2439         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2440
2441         if (!rw)
2442                 return !io_req_prep_async(req);
2443         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2444         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2445         return true;
2446 }
2447
2448 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2449 {
2450         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2451         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2452
2453         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2454                 return false;
2455         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2456             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2457                 return false;
2458         /*
2459          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2460          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2461          * -EAGAIN.
2462          */
2463         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2464                 return false;
2465         return true;
2466 }
2467 #else
2468 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2469 {
2470         return false;
2471 }
2472 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2473 {
2474         return false;
2475 }
2476 #endif
2477
2478 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2479                              unsigned int issue_flags)
2480 {
2481         int cflags = 0;
2482
2483         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2484                 kiocb_end_write(req);
2485         if (res != req->result) {
2486                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2487                     io_rw_should_reissue(req)) {
2488                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2489                         return;
2490                 }
2491                 req_set_fail_links(req);
2492         }
2493         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2494                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2495         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2496 }
2497
2498 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2499 {
2500         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2501
2502         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2503 }
2504
2505 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2506 {
2507         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2508
2509         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2510                 kiocb_end_write(req);
2511         if (unlikely(res != req->result)) {
2512                 if (!(res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2513                     io_resubmit_prep(req))) {
2514                         req_set_fail_links(req);
2515                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2516                 }
2517         }
2518
2519         WRITE_ONCE(req->result, res);
2520         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2521         smp_wmb();
2522         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2523 }
2524
2525 /*
2526  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2527  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2528  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2529  * accessing the kiocb cookie.
2530  */
2531 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2532 {
2533         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2534
2535         /*
2536          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2537          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2538          * different devices.
2539          */
2540         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2541                 ctx->poll_multi_file = false;
2542         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2543                 struct io_kiocb *list_req;
2544
2545                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2546                                                 inflight_entry);
2547                 if (list_req->file != req->file)
2548                         ctx->poll_multi_file = true;
2549         }
2550
2551         /*
2552          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2553          * it to the front so we find it first.
2554          */
2555         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2556                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2557         else
2558                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2559
2560         /*
2561          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2562          * task context or in io worker task context. If current task context is
2563          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2564          */
2565         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2566             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2567                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2568 }
2569
2570 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2571 {
2572         if (state->file_refs) {
2573                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2574                 state->file_refs = 0;
2575         }
2576 }
2577
2578 /*
2579  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2580  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2581  * has more than one submission.
2582  */
2583 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2584 {
2585         if (!state)
2586                 return fget(fd);
2587
2588         if (state->file_refs) {
2589                 if (state->fd == fd) {
2590                         state->file_refs--;
2591                         return state->file;
2592                 }
2593                 io_state_file_put(state);
2594         }
2595         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2596         if (unlikely(!state->file))
2597                 return NULL;
2598
2599         state->fd = fd;
2600         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2601         return state->file;
2602 }
2603
2604 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2605 {
2606         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2607 }
2608
2609 /*
2610  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2611  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2612  * inline.
2613  */
2614 static bool __io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2615 {
2616         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2617
2618         if (S_ISBLK(mode)) {
2619                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2620                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2621                         return true;
2622                 return false;
2623         }
2624         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2625                 return true;
2626         if (S_ISREG(mode)) {
2627                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2628                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2629                     file->f_op != &io_uring_fops)
2630                         return true;
2631                 return false;
2632         }
2633
2634         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2635         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2636                 return true;
2637
2638         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2639                 return false;
2640
2641         if (rw == READ)
2642                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2643
2644         return file->f_op->write_iter != NULL;
2645 }
2646
2647 static bool io_file_supports_async(struct io_kiocb *req, int rw)
2648 {
2649         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_ASYNC_READ))
2650                 return true;
2651         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_ASYNC_WRITE))
2652                 return true;
2653
2654         return __io_file_supports_async(req->file, rw);
2655 }
2656
2657 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2658 {
2659         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2660         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2661         struct file *file = req->file;
2662         unsigned ioprio;
2663         int ret;
2664
2665         if (!(req->flags & REQ_F_ISREG) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2666                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2667
2668         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2669         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2670                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2671                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2672         }
2673         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2674         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2675         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2676         if (unlikely(ret))
2677                 return ret;
2678
2679         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2680         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2681                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2682
2683         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2684         if (ioprio) {
2685                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2686                 if (ret)
2687                         return ret;
2688
2689                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2690         } else
2691                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2692
2693         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2694                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2695                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2696                         return -EOPNOTSUPP;
2697
2698                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2699                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2700                 req->iopoll_completed = 0;
2701         } else {
2702                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2703                         return -EINVAL;
2704                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2705         }
2706
2707         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2708             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2709                 req->imu = NULL;
2710                 io_req_set_rsrc_node(req);
2711         }
2712
2713         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2714         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2715         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2716         return 0;
2717 }
2718
2719 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2720 {
2721         switch (ret) {
2722         case -EIOCBQUEUED:
2723                 break;
2724         case -ERESTARTSYS:
2725         case -ERESTARTNOINTR:
2726         case -ERESTARTNOHAND:
2727         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2728                 /*
2729                  * We can't just restart the syscall, since previously
2730                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2731                  * IO with EINTR.
2732                  */
2733                 ret = -EINTR;
2734                 fallthrough;
2735         default:
2736                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2737         }
2738 }
2739
2740 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2741                        unsigned int issue_flags)
2742 {
2743         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2744         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2745         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2746
2747         /* add previously done IO, if any */
2748         if (io && io->bytes_done > 0) {
2749                 if (ret < 0)
2750                         ret = io->bytes_done;
2751                 else
2752                         ret += io->bytes_done;
2753         }
2754
2755         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2756                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2757         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2758                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2759         else
2760                 io_rw_done(kiocb, ret);
2761
2762         if (check_reissue && req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2763                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2764                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2765                         req_ref_get(req);
2766                         io_queue_async_work(req);
2767                 } else {
2768                         int cflags = 0;
2769
2770                         req_set_fail_links(req);
2771                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2772                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2773                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2774                 }
2775         }
2776 }
2777
2778 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
2779                              struct io_mapped_ubuf *imu)
2780 {
2781         size_t len = req->rw.len;
2782         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2783         size_t offset;
2784
2785         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2786                 return -EFAULT;
2787         /* not inside the mapped region */
2788         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2789                 return -EFAULT;
2790
2791         /*
2792          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2793          * and advance us to the beginning.
2794          */
2795         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2796         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2797
2798         if (offset) {
2799                 /*
2800                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2801                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2802                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2803                  * we know that:
2804                  *
2805                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2806                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2807                  *    first and last bvec
2808                  *
2809                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2810                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2811                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2812                  * since we can just skip the first segment, which may not
2813                  * be PAGE_SIZE aligned.
2814                  */
2815                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2816
2817                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2818                         iov_iter_advance(iter, offset);
2819                 } else {
2820                         unsigned long seg_skip;
2821
2822                         /* skip first vec */
2823                         offset -= bvec->bv_len;
2824                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2825
2826                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2827                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2828                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2829                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2830                 }
2831         }
2832
2833         return 0;
2834 }
2835
2836 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2837 {
2838         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2839         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
2840         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2841
2842         if (likely(!imu)) {
2843                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2844                         return -EFAULT;
2845                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2846                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
2847                 req->imu = imu;
2848         }
2849         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
2850 }
2851
2852 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2853 {
2854         if (needs_lock)
2855                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2856 }
2857
2858 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2859 {
2860         /*
2861          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2862          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2863          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2864          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2865          */
2866         if (needs_lock)
2867                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2868 }
2869
2870 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2871                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2872                                           bool needs_lock)
2873 {
2874         struct io_buffer *head;
2875
2876         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2877                 return kbuf;
2878
2879         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2880
2881         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2882
2883         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2884         if (head) {
2885                 if (!list_empty(&head->list)) {
2886                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2887                                                         list);
2888                         list_del(&kbuf->list);
2889                 } else {
2890                         kbuf = head;
2891                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2892                 }
2893                 if (*len > kbuf->len)
2894                         *len = kbuf->len;
2895         } else {
2896                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2897         }
2898
2899         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2900
2901         return kbuf;
2902 }
2903
2904 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2905                                         bool needs_lock)
2906 {
2907         struct io_buffer *kbuf;
2908         u16 bgid;
2909
2910         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2911         bgid = req->buf_index;
2912         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2913         if (IS_ERR(kbuf))
2914                 return kbuf;
2915         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2916         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2917         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2918 }
2919
2920 #ifdef CONFIG_COMPAT
2921 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2922                                 bool needs_lock)
2923 {
2924         struct compat_iovec __user *uiov;
2925         compat_ssize_t clen;
2926         void __user *buf;
2927         ssize_t len;
2928
2929         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2930         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2931                 return -EFAULT;
2932         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2933                 return -EFAULT;
2934         if (clen < 0)
2935                 return -EINVAL;
2936
2937         len = clen;
2938         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2939         if (IS_ERR(buf))
2940                 return PTR_ERR(buf);
2941         iov[0].iov_base = buf;
2942         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2943         return 0;
2944 }
2945 #endif
2946
2947 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2948                                       bool needs_lock)
2949 {
2950         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2951         void __user *buf;
2952         ssize_t len;
2953
2954         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2955                 return -EFAULT;
2956
2957         len = iov[0].iov_len;
2958         if (len < 0)
2959                 return -EINVAL;
2960         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2961         if (IS_ERR(buf))
2962                 return PTR_ERR(buf);
2963         iov[0].iov_base = buf;
2964         iov[0].iov_len = len;
2965         return 0;
2966 }
2967
2968 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2969                                     bool needs_lock)
2970 {
2971         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2972                 struct io_buffer *kbuf;
2973
2974                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2975                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2976                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2977                 return 0;
2978         }
2979         if (req->rw.len != 1)
2980                 return -EINVAL;
2981
2982 #ifdef CONFIG_COMPAT
2983         if (req->ctx->compat)
2984                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2985 #endif
2986
2987         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2988 }
2989
2990 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
2991                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
2992 {
2993         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2994         size_t sqe_len = req->rw.len;
2995         u8 opcode = req->opcode;
2996         ssize_t ret;
2997
2998         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2999                 *iovec = NULL;
3000                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3001         }
3002
3003         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3004         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3005                 return -EINVAL;
3006
3007         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3008                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3009                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3010                         if (IS_ERR(buf))
3011                                 return PTR_ERR(buf);
3012                         req->rw.len = sqe_len;
3013                 }
3014
3015                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3016                 *iovec = NULL;
3017                 return ret;
3018         }
3019
3020         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3021                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3022                 if (!ret)
3023                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3024                 *iovec = NULL;
3025                 return ret;
3026         }
3027
3028         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3029                               req->ctx->compat);
3030 }
3031
3032 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3033 {
3034         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3035 }
3036
3037 /*
3038  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3039  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3040  */
3041 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3042 {
3043         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3044         struct file *file = req->file;
3045         ssize_t ret = 0;
3046
3047         /*
3048          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3049          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3050          * the kiocb to be handled from an async context.
3051          */
3052         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3053                 return -EOPNOTSUPP;
3054         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3055                 return -EAGAIN;
3056
3057         while (iov_iter_count(iter)) {
3058                 struct iovec iovec;
3059                 ssize_t nr;
3060
3061                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3062                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3063                 } else {
3064                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3065                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3066                 }
3067
3068                 if (rw == READ) {
3069                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3070                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3071                 } else {
3072                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3073                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3074                 }
3075
3076                 if (nr < 0) {
3077                         if (!ret)
3078                                 ret = nr;
3079                         break;
3080                 }
3081                 ret += nr;
3082                 if (nr != iovec.iov_len)
3083                         break;
3084                 req->rw.len -= nr;
3085                 req->rw.addr += nr;
3086                 iov_iter_advance(iter, nr);
3087         }
3088
3089         return ret;
3090 }
3091
3092 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3093                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3094 {
3095         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3096
3097         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3098         rw->free_iovec = iovec;
3099         rw->bytes_done = 0;
3100         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3101         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3102                 return;
3103         if (!iovec) {
3104                 unsigned iov_off = 0;
3105
3106                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3107                 if (iter->iov != fast_iov) {
3108                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3109                         rw->iter.iov += iov_off;
3110                 }
3111                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3112                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3113                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3114         } else {
3115                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3116         }
3117 }
3118
3119 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3120 {
3121         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3122         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3123         return req->async_data == NULL;
3124 }
3125
3126 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3127                              const struct iovec *fast_iov,
3128                              struct iov_iter *iter, bool force)
3129 {
3130         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3131                 return 0;
3132         if (!req->async_data) {
3133                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3134                         kfree(iovec);
3135                         return -ENOMEM;
3136                 }
3137
3138                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3139         }
3140         return 0;
3141 }
3142
3143 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3144 {
3145         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3146         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3147         int ret;
3148
3149         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3150         if (unlikely(ret < 0))
3151                 return ret;
3152
3153         iorw->bytes_done = 0;
3154         iorw->free_iovec = iov;
3155         if (iov)
3156                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3157         return 0;
3158 }
3159
3160 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3161 {
3162         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3163                 return -EBADF;
3164         return io_prep_rw(req, sqe);
3165 }
3166
3167 /*
3168  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3169  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3170  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3171  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3172  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3173  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3174  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3175  * slow path.
3176  */
3177 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3178                              int sync, void *arg)
3179 {
3180         struct wait_page_queue *wpq;
3181         struct io_kiocb *req = wait->private;
3182         struct wait_page_key *key = arg;
3183
3184         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3185
3186         if (!wake_page_match(wpq, key))
3187                 return 0;
3188
3189         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3190         list_del_init(&wait->entry);
3191
3192         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3193         req_ref_get(req);
3194         io_req_task_queue(req);
3195         return 1;
3196 }
3197
3198 /*
3199  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3200  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3201  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3202  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3203  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3204  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3205  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3206  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3207  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3208  * async worker threads for a blocking retry.
3209  */
3210 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3211 {
3212         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3213         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3214         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3215
3216         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3217         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3218                 return false;
3219
3220         /* Only for buffered IO */
3221         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3222                 return false;
3223
3224         /*
3225          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3226          * support callback based unlocks
3227          */
3228         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3229                 return false;
3230
3231         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3232         wait->wait.private = req;
3233         wait->wait.flags = 0;
3234         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3235         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3236         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3237         kiocb->ki_waitq = wait;
3238         return true;
3239 }
3240
3241 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3242 {
3243         if (req->file->f_op->read_iter)
3244                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3245         else if (req->file->f_op->read)
3246                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3247         else
3248                 return -EINVAL;
3249 }
3250
3251 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3252 {
3253         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3254         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3255         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3256         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3257         ssize_t io_size, ret, ret2;
3258         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3259
3260         if (rw) {
3261                 iter = &rw->iter;
3262                 iovec = NULL;
3263         } else {
3264                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3265                 if (ret < 0)
3266                         return ret;
3267         }
3268         io_size = iov_iter_count(iter);
3269         req->result = io_size;
3270
3271         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3272         if (!force_nonblock)
3273                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3274         else
3275                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3276
3277         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3278         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, READ)) {
3279                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3280                 return ret ?: -EAGAIN;
3281         }
3282
3283         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3284         if (unlikely(ret)) {
3285                 kfree(iovec);
3286                 return ret;
3287         }
3288
3289         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3290
3291         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3292                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3293                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3294                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3295                         goto done;
3296                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3297                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3298                         goto done;
3299                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3300                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3301                 ret = 0;
3302         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3303                 goto out_free;
3304         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3305                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3306                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3307                 goto done;
3308         }
3309
3310         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3311         if (ret2)
3312                 return ret2;
3313
3314         iovec = NULL;
3315         rw = req->async_data;
3316         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3317         iter = &rw->iter;
3318
3319         do {
3320                 io_size -= ret;
3321                 rw->bytes_done += ret;
3322                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3323                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3324                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3325                         return -EAGAIN;
3326                 }
3327
3328                 /*
3329                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3330                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3331                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3332                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3333                  */
3334                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3335                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3336                         return 0;
3337                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3338                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3339         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3340 done:
3341         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3342 out_free:
3343         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3344         if (iovec)
3345                 kfree(iovec);
3346         return 0;
3347 }
3348
3349 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3350 {
3351         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3352                 return -EBADF;
3353         return io_prep_rw(req, sqe);
3354 }
3355
3356 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3357 {
3358         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3359         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3360         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3361         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3362         ssize_t ret, ret2, io_size;
3363         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3364
3365         if (rw) {
3366                 iter = &rw->iter;
3367                 iovec = NULL;
3368         } else {
3369                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3370                 if (ret < 0)
3371                         return ret;
3372         }
3373         io_size = iov_iter_count(iter);
3374         req->result = io_size;
3375
3376         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3377         if (!force_nonblock)
3378                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3379         else
3380                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3381
3382         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3383         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, WRITE))
3384                 goto copy_iov;
3385
3386         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3387         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3388             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3389                 goto copy_iov;
3390
3391         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3392         if (unlikely(ret))
3393                 goto out_free;
3394
3395         /*
3396          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3397          * which will be released by another thread in
3398          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3399          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3400          * we return to userspace.
3401          */
3402         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3403                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3404                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3405                                         SB_FREEZE_WRITE);
3406         }
3407         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3408
3409         if (req->file->f_op->write_iter)
3410                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3411         else if (req->file->f_op->write)
3412                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3413         else
3414                 ret2 = -EINVAL;
3415
3416         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3417                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3418                 ret2 = -EAGAIN;
3419         }
3420
3421         /*
3422          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3423          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3424          */
3425         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3426                 ret2 = -EAGAIN;
3427         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3428         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3429                 goto done;
3430         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3431                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3432                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3433                         goto copy_iov;
3434 done:
3435                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3436         } else {
3437 copy_iov:
3438                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3439                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3440                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3441                 return ret ?: -EAGAIN;
3442         }
3443 out_free:
3444         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3445         if (iovec)
3446                 kfree(iovec);
3447         return ret;
3448 }
3449
3450 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3451                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3452 {
3453         struct io_rename *ren = &req->rename;
3454         const char __user *oldf, *newf;
3455
3456         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3457                 return -EBADF;
3458
3459         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3460         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3461         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3462         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3463         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3464
3465         ren->oldpath = getname(oldf);
3466         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3467                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3468
3469         ren->newpath = getname(newf);
3470         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3471                 putname(ren->oldpath);
3472                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3473         }
3474
3475         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3476         return 0;
3477 }
3478
3479 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3480 {
3481         struct io_rename *ren = &req->rename;
3482         int ret;
3483
3484         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3485                 return -EAGAIN;
3486
3487         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3488                                 ren->newpath, ren->flags);
3489
3490         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3491         if (ret < 0)
3492                 req_set_fail_links(req);
3493         io_req_complete(req, ret);
3494         return 0;
3495 }
3496
3497 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3498                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3499 {
3500         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3501         const char __user *fname;
3502
3503         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3504                 return -EBADF;
3505
3506         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3507
3508         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3509         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3510                 return -EINVAL;
3511
3512         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3513         un->filename = getname(fname);
3514         if (IS_ERR(un->filename))
3515                 return PTR_ERR(un->filename);
3516
3517         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3518         return 0;
3519 }
3520
3521 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3522 {
3523         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3524         int ret;
3525
3526         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3527                 return -EAGAIN;
3528
3529         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3530                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3531         else
3532                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3533
3534         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3535         if (ret < 0)
3536                 req_set_fail_links(req);
3537         io_req_complete(req, ret);
3538         return 0;
3539 }
3540
3541 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3542                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3543 {
3544 #if defined(CONFIG_NET)
3545         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3546                 return -EINVAL;
3547         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3548             sqe->buf_index)
3549                 return -EINVAL;
3550
3551         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3552         return 0;
3553 #else
3554         return -EOPNOTSUPP;
3555 #endif
3556 }
3557
3558 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3559 {
3560 #if defined(CONFIG_NET)
3561         struct socket *sock;
3562         int ret;
3563
3564         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3565                 return -EAGAIN;
3566
3567         sock = sock_from_file(req->file);
3568         if (unlikely(!sock))
3569                 return -ENOTSOCK;
3570
3571         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3572         if (ret < 0)
3573                 req_set_fail_links(req);
3574         io_req_complete(req, ret);
3575         return 0;
3576 #else
3577         return -EOPNOTSUPP;
3578 #endif
3579 }
3580
3581 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3582                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3583 {
3584         struct io_splice* sp = &req->splice;
3585         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3586
3587         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3588                 return -EINVAL;
3589
3590         sp->file_in = NULL;
3591         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3592         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3593
3594         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3595                 return -EINVAL;
3596
3597         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3598                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3599         if (!sp->file_in)
3600                 return -EBADF;
3601         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3602         return 0;
3603 }
3604
3605 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3606                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3607 {
3608         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3609                 return -EINVAL;
3610         return __io_splice_prep(req, sqe);
3611 }
3612
3613 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3614 {
3615         struct io_splice *sp = &req->splice;
3616         struct file *in = sp->file_in;
3617         struct file *out = sp->file_out;
3618         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3619         long ret = 0;
3620
3621         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3622                 return -EAGAIN;
3623         if (sp->len)
3624                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3625
3626         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3627                 io_put_file(in);
3628         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3629
3630         if (ret != sp->len)
3631                 req_set_fail_links(req);
3632         io_req_complete(req, ret);
3633         return 0;
3634 }
3635
3636 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3637 {
3638         struct io_splice* sp = &req->splice;
3639
3640         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3641         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3642         return __io_splice_prep(req, sqe);
3643 }
3644
3645 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3646 {
3647         struct io_splice *sp = &req->splice;
3648         struct file *in = sp->file_in;
3649         struct file *out = sp->file_out;
3650         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3651         loff_t *poff_in, *poff_out;
3652         long ret = 0;
3653
3654         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3655                 return -EAGAIN;
3656
3657         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3658         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3659
3660         if (sp->len)
3661                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3662
3663         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3664                 io_put_file(in);
3665         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3666
3667         if (ret != sp->len)
3668                 req_set_fail_links(req);
3669         io_req_complete(req, ret);
3670         return 0;
3671 }
3672
3673 /*
3674  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3675  */
3676 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3677 {
3678         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3679
3680         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3681                 return -EINVAL;
3682
3683         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3684         return 0;
3685 }
3686
3687 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3688 {
3689         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3690
3691         if (!req->file)
3692                 return -EBADF;
3693
3694         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3695                 return -EINVAL;
3696         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3697                 return -EINVAL;
3698
3699         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3700         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3701                 return -EINVAL;
3702
3703         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3704         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3705         return 0;
3706 }
3707
3708 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3709 {
3710         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3711         int ret;
3712
3713         /* fsync always requires a blocking context */
3714         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3715                 return -EAGAIN;
3716
3717         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3718                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3719                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3720         if (ret < 0)
3721                 req_set_fail_links(req);
3722         io_req_complete(req, ret);
3723         return 0;
3724 }
3725
3726 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3727                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3728 {
3729         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3730                 return -EINVAL;
3731         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3732                 return -EINVAL;
3733
3734         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3735         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3736         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3737         return 0;
3738 }
3739
3740 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3741 {
3742         int ret;
3743
3744         /* fallocate always requiring blocking context */
3745         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3746                 return -EAGAIN;
3747         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3748                                 req->sync.len);
3749         if (ret < 0)
3750                 req_set_fail_links(req);
3751         io_req_complete(req, ret);
3752         return 0;
3753 }
3754
3755 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3756 {
3757         const char __user *fname;
3758         int ret;
3759
3760         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3761                 return -EINVAL;
3762         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3763                 return -EBADF;
3764
3765         /* open.how should be already initialised */
3766         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3767                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3768
3769         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3770         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3771         req->open.filename = getname(fname);
3772         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3773                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3774                 req->open.filename = NULL;
3775                 return ret;
3776         }
3777         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3778         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3779         return 0;
3780 }
3781
3782 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3783 {
3784         u64 flags, mode;
3785
3786         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3787                 return -EINVAL;
3788         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3789         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3790         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3791         return __io_openat_prep(req, sqe);
3792 }
3793
3794 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3795 {
3796         struct open_how __user *how;
3797         size_t len;
3798         int ret;
3799
3800         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3801                 return -EINVAL;
3802         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3803         len = READ_ONCE(sqe->len);
3804         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3805                 return -EINVAL;
3806
3807         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3808                                         len);
3809         if (ret)
3810                 return ret;
3811
3812         return __io_openat_prep(req, sqe);
3813 }
3814
3815 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3816 {
3817         struct open_flags op;
3818         struct file *file;
3819         bool nonblock_set;
3820         bool resolve_nonblock;
3821         int ret;
3822
3823         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3824         if (ret)
3825                 goto err;
3826         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3827         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3828         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3829                 /*
3830                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3831                  * it'll always -EAGAIN
3832                  */
3833                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3834                         return -EAGAIN;
3835                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3836                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3837         }
3838
3839         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3840         if (ret < 0)
3841                 goto err;
3842
3843         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3844         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3845         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3846             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3847                 /*
3848                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3849                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3850                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3851                  */
3852                 put_unused_fd(ret);
3853                 return -EAGAIN;
3854         }
3855
3856         if (IS_ERR(file)) {
3857                 put_unused_fd(ret);
3858                 ret = PTR_ERR(file);
3859         } else {
3860                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3861                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3862                 fsnotify_open(file);
3863                 fd_install(ret, file);
3864         }
3865 err:
3866         putname(req->open.filename);
3867         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3868         if (ret < 0)
3869                 req_set_fail_links(req);
3870         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3871         return 0;
3872 }
3873
3874 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3875 {
3876         return io_openat2(req, issue_flags);
3877 }
3878
3879 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3880                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3881 {
3882         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3883         u64 tmp;
3884
3885         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3886                 return -EINVAL;
3887
3888         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3889         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3890                 return -EINVAL;
3891
3892         memset(p, 0, sizeof(*p));
3893         p->nbufs = tmp;
3894         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3895         return 0;
3896 }
3897
3898 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3899                                int bgid, unsigned nbufs)
3900 {
3901         unsigned i = 0;
3902
3903         /* shouldn't happen */
3904         if (!nbufs)
3905                 return 0;
3906
3907         /* the head kbuf is the list itself */
3908         while (!list_empty(&buf->list)) {
3909                 struct io_buffer *nxt;
3910
3911                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3912                 list_del(&nxt->list);
3913                 kfree(nxt);
3914                 if (++i == nbufs)
3915                         return i;
3916         }
3917         i++;
3918         kfree(buf);
3919         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3920
3921         return i;
3922 }
3923
3924 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3925 {
3926         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3927         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3928         struct io_buffer *head;
3929         int ret = 0;
3930         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3931
3932         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3933
3934         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3935
3936         ret = -ENOENT;
3937         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3938         if (head)
3939                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3940         if (ret < 0)
3941                 req_set_fail_links(req);
3942
3943         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3944         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3945         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3946         return 0;
3947 }
3948
3949 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3950                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3951 {
3952         unsigned long size, tmp_check;
3953         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3954         u64 tmp;
3955
3956         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3957                 return -EINVAL;
3958
3959         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3960         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3961                 return -E2BIG;
3962         p->nbufs = tmp;
3963         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3964         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3965
3966         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
3967                                 &size))
3968                 return -EOVERFLOW;
3969         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
3970                 return -EOVERFLOW;
3971
3972         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3973         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3974                 return -EFAULT;
3975
3976         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3977         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3978         if (tmp > USHRT_MAX)
3979                 return -E2BIG;
3980         p->bid = tmp;
3981         return 0;
3982 }
3983
3984 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3985 {
3986         struct io_buffer *buf;
3987         u64 addr = pbuf->addr;
3988         int i, bid = pbuf->bid;
3989
3990         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3991                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3992                 if (!buf)
3993                         break;
3994
3995                 buf->addr = addr;
3996                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
3997                 buf->bid = bid;
3998                 addr += pbuf->len;
3999                 bid++;
4000                 if (!*head) {
4001                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4002                         *head = buf;
4003                 } else {
4004                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4005                 }
4006         }
4007
4008         return i ? i : -ENOMEM;
4009 }
4010
4011 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4012 {
4013         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4014         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4015         struct io_buffer *head, *list;
4016         int ret = 0;
4017         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4018
4019         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4020
4021         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4022
4023         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4024
4025         ret = io_add_buffers(p, &head);
4026         if (ret >= 0 && !list) {
4027                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4028                 if (ret < 0)
4029                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4030         }
4031         if (ret < 0)
4032                 req_set_fail_links(req);
4033         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4034         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4035         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4036         return 0;
4037 }
4038
4039 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4040                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4041 {
4042 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4043         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4044                 return -EINVAL;
4045         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4046                 return -EINVAL;
4047
4048         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4049         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4050         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4051
4052         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4053                 struct epoll_event __user *ev;
4054
4055                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4056                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4057                         return -EFAULT;
4058         }
4059
4060         return 0;
4061 #else
4062         return -EOPNOTSUPP;
4063 #endif
4064 }
4065
4066 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4067 {
4068 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4069         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4070         int ret;
4071         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4072
4073         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4074         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4075                 return -EAGAIN;
4076
4077         if (ret < 0)
4078                 req_set_fail_links(req);
4079         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4080         return 0;
4081 #else
4082         return -EOPNOTSUPP;
4083 #endif
4084 }
4085
4086 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4087 {
4088 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4089         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4090                 return -EINVAL;
4091         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4092                 return -EINVAL;
4093
4094         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4095         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4096         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4097         return 0;
4098 #else
4099         return -EOPNOTSUPP;
4100 #endif
4101 }
4102
4103 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4104 {
4105 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4106         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4107         int ret;
4108
4109         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4110                 return -EAGAIN;
4111
4112         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4113         if (ret < 0)
4114                 req_set_fail_links(req);
4115         io_req_complete(req, ret);
4116         return 0;
4117 #else
4118         return -EOPNOTSUPP;
4119 #endif
4120 }
4121
4122 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4123 {
4124         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4125                 return -EINVAL;
4126         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4127                 return -EINVAL;
4128
4129         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4130         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4131         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4132         return 0;
4133 }
4134
4135 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4136 {
4137         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4138         int ret;
4139
4140         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4141                 switch (fa->advice) {
4142                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4143                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4144                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4145                         break;
4146                 default:
4147                         return -EAGAIN;
4148                 }
4149         }
4150
4151         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4152         if (ret < 0)
4153                 req_set_fail_links(req);
4154         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4155         return 0;
4156 }
4157
4158 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4159 {
4160         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4161                 return -EINVAL;
4162         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4163                 return -EINVAL;
4164         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4165                 return -EBADF;
4166
4167         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4168         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4169         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4170         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4171         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4172
4173         return 0;
4174 }
4175
4176 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4177 {
4178         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4179         int ret;
4180
4181         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4182                 return -EAGAIN;
4183
4184         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4185                        ctx->buffer);
4186
4187         if (ret < 0)
4188                 req_set_fail_links(req);
4189         io_req_complete(req, ret);
4190         return 0;
4191 }
4192
4193 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4194 {
4195         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4196                 return -EINVAL;
4197         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4198             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4199                 return -EINVAL;
4200         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4201                 return -EBADF;
4202
4203         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4204         return 0;
4205 }
4206
4207 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4208 {
4209         struct files_struct *files = current->files;
4210         struct io_close *close = &req->close;
4211         struct fdtable *fdt;
4212         struct file *file = NULL;
4213         int ret = -EBADF;
4214
4215         spin_lock(&files->file_lock);
4216         fdt = files_fdtable(files);
4217         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4218                 spin_unlock(&files->file_lock);
4219                 goto err;
4220         }
4221         file = fdt->fd[close->fd];
4222         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4223                 spin_unlock(&files->file_lock);
4224                 file = NULL;
4225                 goto err;
4226         }
4227
4228         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4229         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4230                 spin_unlock(&files->file_lock);
4231                 return -EAGAIN;
4232         }
4233
4234         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4235         spin_unlock(&files->file_lock);
4236         if (ret < 0) {
4237                 if (ret == -ENOENT)
4238                         ret = -EBADF;
4239                 goto err;
4240         }
4241
4242         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4243         ret = filp_close(file, current->files);
4244 err:
4245         if (ret < 0)
4246                 req_set_fail_links(req);
4247         if (file)
4248                 fput(file);
4249         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4250         return 0;
4251 }
4252
4253 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4254 {
4255         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4256
4257         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4258                 return -EINVAL;
4259         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4260                 return -EINVAL;
4261
4262         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4263         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4264         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4265         return 0;
4266 }
4267
4268 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4269 {
4270         int ret;
4271
4272         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4273         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4274                 return -EAGAIN;
4275
4276         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4277                                 req->sync.flags);
4278         if (ret < 0)
4279                 req_set_fail_links(req);
4280         io_req_complete(req, ret);
4281         return 0;
4282 }
4283
4284 #if defined(CONFIG_NET)
4285 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4286                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4287 {
4288         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4289
4290         if (async_msg)
4291                 return -EAGAIN;
4292         if (io_alloc_async_data(req)) {
4293                 kfree(kmsg->free_iov);
4294                 return -ENOMEM;
4295         }
4296         async_msg = req->async_data;
4297         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4298         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4299         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4300         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4301         if (!async_msg->free_iov)
4302                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4303
4304         return -EAGAIN;
4305 }
4306
4307 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4308                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4309 {
4310         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4311         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4312         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4313                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4314 }
4315
4316 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4317 {
4318         int ret;
4319
4320         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4321         if (!ret)
4322                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4323         return ret;
4324 }
4325
4326 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4327 {
4328         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4329
4330         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4331                 return -EINVAL;
4332
4333         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4334         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4335         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4336         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4337                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4338
4339 #ifdef CONFIG_COMPAT
4340         if (req->ctx->compat)
4341                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4342 #endif
4343         return 0;
4344 }
4345
4346 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4347 {
4348         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4349         struct socket *sock;
4350         unsigned flags;
4351         int min_ret = 0;
4352         int ret;
4353
4354         sock = sock_from_file(req->file);
4355         if (unlikely(!sock))
4356                 return -ENOTSOCK;
4357
4358         kmsg = req->async_data;
4359         if (!kmsg) {
4360                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4361                 if (ret)
4362                         return ret;
4363                 kmsg = &iomsg;
4364         }
4365
4366         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4367         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4368                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4369         if (flags & MSG_WAITALL)
4370                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4371
4372         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4373         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4374                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4375         if (ret == -ERESTARTSYS)
4376                 ret = -EINTR;
4377
4378         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4379         if (kmsg->free_iov)
4380                 kfree(kmsg->free_iov);
4381         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4382         if (ret < min_ret)
4383                 req_set_fail_links(req);
4384         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4385         return 0;
4386 }
4387
4388 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4389 {
4390         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4391         struct msghdr msg;
4392         struct iovec iov;
4393         struct socket *sock;
4394         unsigned flags;
4395         int min_ret = 0;
4396         int ret;
4397
4398         sock = sock_from_file(req->file);
4399         if (unlikely(!sock))
4400                 return -ENOTSOCK;
4401
4402         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4403         if (unlikely(ret))
4404                 return ret;
4405
4406         msg.msg_name = NULL;
4407         msg.msg_control = NULL;
4408         msg.msg_controllen = 0;
4409         msg.msg_namelen = 0;
4410
4411         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4412         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4413                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4414         if (flags & MSG_WAITALL)
4415                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4416
4417         msg.msg_flags = flags;
4418         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4419         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4420                 return -EAGAIN;
4421         if (ret == -ERESTARTSYS)
4422                 ret = -EINTR;
4423
4424         if (ret < min_ret)
4425                 req_set_fail_links(req);
4426         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4427         return 0;
4428 }
4429
4430 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4431                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4432 {
4433         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4434         struct iovec __user *uiov;
4435         size_t iov_len;
4436         int ret;
4437
4438         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4439                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4440         if (ret)
4441                 return ret;
4442
4443         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4444                 if (iov_len > 1)
4445                         return -EINVAL;
4446                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4447                         return -EFAULT;
4448                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4449                 iomsg->free_iov = NULL;
4450         } else {
4451                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4452                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4453                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4454                                      false);
4455                 if (ret > 0)
4456                         ret = 0;
4457         }
4458
4459         return ret;
4460 }
4461
4462 #ifdef CONFIG_COMPAT
4463 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4464                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4465 {
4466         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4467         struct compat_iovec __user *uiov;
4468         compat_uptr_t ptr;
4469         compat_size_t len;
4470         int ret;
4471
4472         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4473                                   &ptr, &len);
4474         if (ret)
4475                 return ret;
4476
4477         uiov = compat_ptr(ptr);
4478         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4479                 compat_ssize_t clen;
4480
4481                 if (len > 1)
4482                         return -EINVAL;
4483                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4484                         return -EFAULT;
4485                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4486                         return -EFAULT;
4487                 if (clen < 0)
4488                         return -EINVAL;
4489                 sr->len = clen;
4490                 iomsg->free_iov = NULL;
4491         } else {
4492                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4493                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4494                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4495                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4496                 if (ret < 0)
4497                         return ret;
4498         }
4499
4500         return 0;
4501 }
4502 #endif
4503
4504 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4505                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4506 {
4507         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4508
4509 #ifdef CONFIG_COMPAT
4510         if (req->ctx->compat)
4511                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4512 #endif
4513
4514         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4515 }
4516
4517 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4518                                                bool needs_lock)
4519 {
4520         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4521         struct io_buffer *kbuf;
4522
4523         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4524         if (IS_ERR(kbuf))
4525                 return kbuf;
4526
4527         sr->kbuf = kbuf;
4528         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4529         return kbuf;
4530 }
4531
4532 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4533 {
4534         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4535 }
4536
4537 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4538 {
4539         int ret;
4540
4541         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4542         if (!ret)
4543                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4544         return ret;
4545 }
4546
4547 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4548 {
4549         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4550
4551         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4552                 return -EINVAL;
4553
4554         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4555         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4556         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4557         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4558         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4559                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4560
4561 #ifdef CONFIG_COMPAT
4562         if (req->ctx->compat)
4563                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4564 #endif
4565         return 0;
4566 }
4567
4568 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4569 {
4570         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4571         struct socket *sock;
4572         struct io_buffer *kbuf;
4573         unsigned flags;
4574         int min_ret = 0;
4575         int ret, cflags = 0;
4576         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4577
4578         sock = sock_from_file(req->file);
4579         if (unlikely(!sock))
4580                 return -ENOTSOCK;
4581
4582         kmsg = req->async_data;
4583         if (!kmsg) {
4584                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4585                 if (ret)
4586                         return ret;
4587                 kmsg = &iomsg;
4588         }
4589
4590         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4591                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4592                 if (IS_ERR(kbuf))
4593                         return PTR_ERR(kbuf);
4594                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4595                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4596                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4597                                 1, req->sr_msg.len);
4598         }
4599
4600         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4601         if (force_nonblock)
4602                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4603         if (flags & MSG_WAITALL)
4604                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4605
4606         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4607                                         kmsg->uaddr, flags);
4608         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4609                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4610         if (ret == -ERESTARTSYS)
4611                 ret = -EINTR;
4612
4613         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4614                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4615         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4616         if (kmsg->free_iov)
4617                 kfree(kmsg->free_iov);
4618         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4619         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4620                 req_set_fail_links(req);
4621         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4622         return 0;
4623 }
4624
4625 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4626 {
4627         struct io_buffer *kbuf;
4628         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4629         struct msghdr msg;
4630         void __user *buf = sr->buf;
4631         struct socket *sock;
4632         struct iovec iov;
4633         unsigned flags;
4634         int min_ret = 0;
4635         int ret, cflags = 0;
4636         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4637
4638         sock = sock_from_file(req->file);
4639         if (unlikely(!sock))
4640                 return -ENOTSOCK;
4641
4642         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4643                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4644                 if (IS_ERR(kbuf))
4645                         return PTR_ERR(kbuf);
4646                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4647         }
4648
4649         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4650         if (unlikely(ret))
4651                 goto out_free;
4652
4653         msg.msg_name = NULL;
4654         msg.msg_control = NULL;
4655         msg.msg_controllen = 0;
4656         msg.msg_namelen = 0;
4657         msg.msg_iocb = NULL;
4658         msg.msg_flags = 0;
4659
4660         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4661         if (force_nonblock)
4662                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4663         if (flags & MSG_WAITALL)
4664                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4665
4666         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4667         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4668                 return -EAGAIN;
4669         if (ret == -ERESTARTSYS)
4670                 ret = -EINTR;
4671 out_free:
4672         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4673                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4674         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4675                 req_set_fail_links(req);
4676         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4677         return 0;
4678 }
4679
4680 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4681 {
4682         struct io_accept *accept = &req->accept;
4683
4684         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4685                 return -EINVAL;
4686         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4687                 return -EINVAL;
4688
4689         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4690         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4691         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4692         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4693         return 0;
4694 }
4695
4696 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4697 {
4698         struct io_accept *accept = &req->accept;
4699         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4700         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4701         int ret;
4702
4703         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4704                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4705
4706         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4707                                         accept->addr_len, accept->flags,
4708                                         accept->nofile);
4709         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4710                 return -EAGAIN;
4711         if (ret < 0) {
4712                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4713                         ret = -EINTR;
4714                 req_set_fail_links(req);
4715         }
4716         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4717         return 0;
4718 }
4719
4720 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4721 {
4722         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4723         struct io_connect *conn = &req->connect;
4724
4725         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4726 }
4727
4728 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4729 {
4730         struct io_connect *conn = &req->connect;
4731
4732         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4733                 return -EINVAL;
4734         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4735                 return -EINVAL;
4736
4737         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4738         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4739         return 0;
4740 }
4741
4742 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4743 {
4744         struct io_async_connect __io, *io;
4745         unsigned file_flags;
4746         int ret;
4747         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4748
4749         if (req->async_data) {
4750                 io = req->async_data;
4751         } else {
4752                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4753                                                 req->connect.addr_len,
4754                                                 &__io.address);
4755                 if (ret)
4756                         goto out;
4757                 io = &__io;
4758         }
4759
4760         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4761
4762         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4763                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4764         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4765                 if (req->async_data)
4766                         return -EAGAIN;
4767                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4768                         ret = -ENOMEM;
4769                         goto out;
4770                 }
4771                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4772                 return -EAGAIN;
4773         }
4774         if (ret == -ERESTARTSYS)
4775                 ret = -EINTR;
4776 out:
4777         if (ret < 0)
4778                 req_set_fail_links(req);
4779         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4780         return 0;
4781 }
4782 #else /* !CONFIG_NET */
4783 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4784 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4785 {                                                                       \
4786         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4787 }
4788
4789 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4790 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4791 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4792 {                                                                       \
4793         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4794 }                                                                       \
4795
4796 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4797 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4798 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4799 {                                                                       \
4800         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4801 }
4802
4803 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4804 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4805 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4806 IO_NETOP_PREP(accept);
4807 IO_NETOP_FN(send);
4808 IO_NETOP_FN(recv);
4809 #endif /* CONFIG_NET */
4810
4811 struct io_poll_table {
4812         struct poll_table_struct pt;
4813         struct io_kiocb *req;
4814         int error;
4815 };
4816
4817 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4818                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4819 {
4820         int ret;
4821
4822         /* for instances that support it check for an event match first: */
4823         if (mask && !(mask & poll->events))
4824                 return 0;
4825
4826         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4827
4828         list_del_init(&poll->wait.entry);
4829
4830         req->result = mask;
4831         req->task_work.func = func;
4832
4833         /*
4834          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4835          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4836          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4837          * have the needed state needed for it anyway.
4838          */
4839         ret = io_req_task_work_add(req);
4840         if (unlikely(ret)) {
4841                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4842                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4843         }
4844         return 1;
4845 }
4846
4847 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4848         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4849 {
4850         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4851
4852         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4853                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4854
4855                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4856         }
4857
4858         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4859         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4860                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4861                 return true;
4862         }
4863
4864         return false;
4865 }
4866
4867 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4868 {
4869         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4870         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4871                 return req->async_data;
4872         return req->apoll->double_poll;
4873 }
4874
4875 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4876 {
4877         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4878                 return &req->poll;
4879         return &req->apoll->poll;
4880 }
4881
4882 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4883         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4884 {
4885         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4886
4887         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4888
4889         if (poll && poll->head) {
4890                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4891
4892                 spin_lock(&head->lock);
4893                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4894                 if (poll->wait.private)
4895                         req_ref_put(req);
4896                 poll->head = NULL;
4897                 spin_unlock(&head->lock);
4898         }
4899 }
4900
4901 static bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
4902         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4903 {
4904         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4905         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
4906         int error;
4907
4908         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
4909                 error = -ECANCELED;
4910                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
4911         } else {
4912                 error = mangle_poll(mask);
4913         }
4914         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
4915                 flags = 0;
4916         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
4917                 io_poll_remove_waitqs(req);
4918                 req->poll.done = true;
4919                 flags = 0;
4920         }
4921         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
4922                 ctx->cq_extra++;
4923
4924         io_commit_cqring(ctx);
4925         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
4926 }
4927
4928 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4929 {
4930         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4931         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4932         struct io_kiocb *nxt;
4933
4934         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4935                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4936         } else {
4937                 bool done;
4938
4939                 done = io_poll_complete(req, req->result);
4940                 if (done) {
4941                         hash_del(&req->hash_node);
4942                 } else {
4943                         req->result = 0;
4944                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
4945                 }
4946                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4947                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4948
4949                 if (done) {
4950                         nxt = io_put_req_find_next(req);
4951                         if (nxt)
4952                                 __io_req_task_submit(nxt);
4953                 }
4954         }
4955 }
4956
4957 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4958                                int sync, void *key)
4959 {
4960         struct io_kiocb *req = wait->private;
4961         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4962         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4963
4964         /* for instances that support it check for an event match first: */
4965         if (mask && !(mask & poll->events))
4966                 return 0;
4967         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
4968                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4969
4970         list_del_init(&wait->entry);
4971
4972         if (poll && poll->head) {
4973                 bool done;
4974
4975                 spin_lock(&poll->head->lock);
4976                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4977                 if (!done)
4978                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4979                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4980                 wait->private = NULL;
4981                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4982                 if (!done) {
4983                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4984                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4985                 }
4986         }
4987         req_ref_put(req);
4988         return 1;
4989 }
4990
4991 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4992                               wait_queue_func_t wake_func)
4993 {
4994         poll->head = NULL;
4995         poll->done = false;
4996         poll->canceled = false;
4997 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
4998         /* mask in events that we always want/need */
4999         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5000         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5001         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5002 }
5003
5004 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5005                             struct wait_queue_head *head,
5006                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5007 {
5008         struct io_kiocb *req = pt->req;
5009
5010         /*
5011          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5012          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5013          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5014          */
5015         if (unlikely(poll->head)) {
5016                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5017
5018                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5019                 if (*poll_ptr) {
5020                         pt->error = -EINVAL;
5021                         return;
5022                 }
5023                 /*
5024                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5025                  * into one-shot mode.
5026                  */
5027                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5028                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5029                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5030                 if (poll_one->head == head)
5031                         return;
5032                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5033                 if (!poll) {
5034                         pt->error = -ENOMEM;
5035                         return;
5036                 }
5037                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5038                 req_ref_get(req);
5039                 poll->wait.private = req;
5040                 *poll_ptr = poll;
5041         }
5042
5043         pt->error = 0;
5044         poll->head = head;
5045
5046         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5047                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5048         else
5049                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5050 }
5051
5052 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5053                                struct poll_table_struct *p)
5054 {
5055         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5056         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5057
5058         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5059 }
5060
5061 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5062 {
5063         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5064         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5065         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5066
5067         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5068
5069         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5070                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5071                 return;
5072         }
5073
5074         hash_del(&req->hash_node);
5075         io_poll_remove_double(req);
5076         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5077
5078         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5079                 __io_req_task_submit(req);
5080         else
5081                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5082 }
5083
5084 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5085                         void *key)
5086 {
5087         struct io_kiocb *req = wait->private;
5088         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5089
5090         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5091                                         key_to_poll(key));
5092
5093         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5094 }
5095
5096 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5097 {
5098         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5099         struct hlist_head *list;
5100
5101         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5102         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5103 }
5104
5105 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5106                                       struct io_poll_iocb *poll,
5107                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5108                                       wait_queue_func_t wake_func)
5109         __acquires(&ctx->completion_lock)
5110 {
5111         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5112         bool cancel = false;
5113
5114         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5115         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5116         poll->file = req->file;
5117         poll->wait.private = req;
5118
5119         ipt->pt._key = mask;
5120         ipt->req = req;
5121         ipt->error = -EINVAL;
5122
5123         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5124
5125         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5126         if (likely(poll->head)) {
5127                 spin_lock(&poll->head->lock);
5128                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5129                         if (ipt->error)
5130                                 cancel = true;
5131                         ipt->error = 0;
5132                         mask = 0;
5133                 }
5134                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5135                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5136                 else if (cancel)
5137                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5138                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5139                         io_poll_req_insert(req);
5140                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5141         }
5142
5143         return mask;
5144 }
5145
5146 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5147 {
5148         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5149         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5150         struct async_poll *apoll;
5151         struct io_poll_table ipt;
5152         __poll_t mask, ret;
5153         int rw;
5154
5155         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5156                 return false;
5157         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5158                 return false;
5159         if (def->pollin)
5160                 rw = READ;
5161         else if (def->pollout)
5162                 rw = WRITE;
5163         else
5164                 return false;
5165         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5166         if (!io_file_supports_async(req, rw))
5167                 return false;
5168
5169         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5170         if (unlikely(!apoll))
5171                 return false;
5172         apoll->double_poll = NULL;
5173
5174         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5175         req->apoll = apoll;
5176
5177         mask = EPOLLONESHOT;
5178         if (def->pollin)
5179                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5180         if (def->pollout)
5181                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5182
5183         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5184         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5185             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5186                 mask &= ~POLLIN;
5187
5188         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5189
5190         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5191
5192         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5193                                         io_async_wake);
5194         if (ret || ipt.error) {
5195                 io_poll_remove_double(req);
5196                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5197                 return false;
5198         }
5199         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5200         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5201                                         apoll->poll.events);
5202         return true;
5203 }
5204
5205 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5206                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5207         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5208 {
5209         bool do_complete = false;
5210
5211         if (!poll->head)
5212                 return false;
5213         spin_lock(&poll->head->lock);
5214         if (do_cancel)
5215                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5216         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5217                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5218                 do_complete = true;
5219         }
5220         spin_unlock(&poll->head->lock);
5221         hash_del(&req->hash_node);
5222         return do_complete;
5223 }
5224
5225 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req)
5226         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5227 {
5228         bool do_complete;
5229
5230         io_poll_remove_double(req);
5231         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5232
5233         if (req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD && do_complete) {
5234                 /* non-poll requests have submit ref still */
5235                 req_ref_put(req);
5236         }
5237         return do_complete;
5238 }
5239
5240 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5241         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5242 {
5243         bool do_complete;
5244
5245         do_complete = io_poll_remove_waitqs(req);
5246         if (do_complete) {
5247                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5248                 io_commit_cqring(req->ctx);
5249                 req_set_fail_links(req);
5250                 io_put_req_deferred(req, 1);
5251         }
5252
5253         return do_complete;
5254 }
5255
5256 /*
5257  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5258  */
5259 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5260                                struct files_struct *files)
5261 {
5262         struct hlist_node *tmp;
5263         struct io_kiocb *req;
5264         int posted = 0, i;
5265
5266         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5267         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5268                 struct hlist_head *list;
5269
5270                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5271                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5272                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5273                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5274                 }
5275         }
5276         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5277
5278         if (posted)
5279                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5280
5281         return posted != 0;
5282 }
5283
5284 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5285                                      bool poll_only)
5286         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5287 {
5288         struct hlist_head *list;
5289         struct io_kiocb *req;
5290
5291         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5292         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5293                 if (sqe_addr != req->user_data)
5294                         continue;
5295                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5296                         continue;
5297                 return req;
5298         }
5299         return NULL;
5300 }
5301
5302 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5303                           bool poll_only)
5304         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5305 {
5306         struct io_kiocb *req;
5307
5308         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5309         if (!req)
5310                 return -ENOENT;
5311         if (io_poll_remove_one(req))
5312                 return 0;
5313
5314         return -EALREADY;
5315 }
5316
5317 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5318                                      unsigned int flags)
5319 {
5320         u32 events;
5321
5322         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5323 #ifdef __BIG_ENDIAN
5324         events = swahw32(events);
5325 #endif
5326         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5327                 events |= EPOLLONESHOT;
5328         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5329 }
5330
5331 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5332                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5333 {
5334         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5335         u32 flags;
5336
5337         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5338                 return -EINVAL;
5339         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
5340                 return -EINVAL;
5341         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5342         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5343                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5344                 return -EINVAL;
5345         /* meaningless without update */
5346         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5347                 return -EINVAL;
5348
5349         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5350         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5351         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5352
5353         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5354         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5355                 return -EINVAL;
5356         if (upd->update_events)
5357                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5358         else if (sqe->poll32_events)
5359                 return -EINVAL;
5360
5361         return 0;
5362 }
5363
5364 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5365                         void *key)
5366 {
5367         struct io_kiocb *req = wait->private;
5368         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5369
5370         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5371 }
5372
5373 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5374                                struct poll_table_struct *p)
5375 {
5376         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5377
5378         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5379 }
5380
5381 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5382 {
5383         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5384         u32 flags;
5385
5386         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5387                 return -EINVAL;
5388         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5389                 return -EINVAL;
5390         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5391         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5392                 return -EINVAL;
5393
5394         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5395         return 0;
5396 }
5397
5398 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5399 {
5400         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5401         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5402         struct io_poll_table ipt;
5403         __poll_t mask;
5404
5405         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5406
5407         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5408                                         io_poll_wake);
5409
5410         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5411                 ipt.error = 0;
5412                 io_poll_complete(req, mask);
5413         }
5414         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5415
5416         if (mask) {
5417                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5418                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5419                         io_put_req(req);
5420         }
5421         return ipt.error;
5422 }
5423
5424 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5425 {
5426         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5427         struct io_kiocb *preq;
5428         bool completing;
5429         int ret;
5430
5431         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5432         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5433         if (!preq) {
5434                 ret = -ENOENT;
5435                 goto err;
5436         }
5437
5438         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5439                 completing = true;
5440                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5441                 goto err;
5442         }
5443
5444         /*
5445          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5446          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5447          * let completion re-add it.
5448          */
5449         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5450         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5451                 ret = -EALREADY;
5452                 goto err;
5453         }
5454         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5455         ret = 0;
5456 err:
5457         if (ret < 0) {
5458                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5459                 req_set_fail_links(req);
5460                 io_req_complete(req, ret);
5461                 return 0;
5462         }
5463         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5464         if (req->poll_update.update_events) {
5465                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5466                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5467                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5468         }
5469         if (req->poll_update.update_user_data)
5470                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5471         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5472
5473         /* complete update request, we're done with it */
5474         io_req_complete(req, ret);
5475
5476         if (!completing) {
5477                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5478                 if (ret < 0) {
5479                         req_set_fail_links(preq);
5480                         io_req_complete(preq, ret);
5481                 }
5482         }
5483         return 0;
5484 }
5485
5486 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5487 {
5488         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5489                                                 struct io_timeout_data, timer);
5490         struct io_kiocb *req = data->req;
5491         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5492         unsigned long flags;
5493
5494         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5495         list_del_init(&req->timeout.list);
5496         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5497                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5498
5499         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ETIME, 0);
5500         io_commit_cqring(ctx);
5501         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5502
5503         io_cqring_ev_posted(ctx);
5504         req_set_fail_links(req);
5505         io_put_req(req);
5506         return HRTIMER_NORESTART;
5507 }
5508
5509 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5510                                            __u64 user_data)
5511         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5512 {
5513         struct io_timeout_data *io;
5514         struct io_kiocb *req;
5515         bool found = false;
5516
5517         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5518                 found = user_data == req->user_data;
5519                 if (found)
5520                         break;
5521         }
5522         if (!found)
5523                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5524
5525         io = req->async_data;
5526         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5527                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5528         list_del_init(&req->timeout.list);
5529         return req;
5530 }
5531
5532 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5533         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5534 {
5535         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5536
5537         if (IS_ERR(req))
5538                 return PTR_ERR(req);
5539
5540         req_set_fail_links(req);
5541         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5542         io_put_req_deferred(req, 1);
5543         return 0;
5544 }
5545
5546 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5547                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5548         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5549 {
5550         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5551         struct io_timeout_data *data;
5552
5553         if (IS_ERR(req))
5554                 return PTR_ERR(req);
5555
5556         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5557         data = req->async_data;
5558         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5559         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5560         data->timer.function = io_timeout_fn;
5561         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5562         return 0;
5563 }
5564
5565 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5566                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5567 {
5568         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5569
5570         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5571                 return -EINVAL;
5572         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5573                 return -EINVAL;
5574         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5575                 return -EINVAL;
5576
5577         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5578         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5579         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5580                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5581                         return -EINVAL;
5582                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5583                         return -EFAULT;
5584         } else if (tr->flags) {
5585                 /* timeout removal doesn't support flags */
5586                 return -EINVAL;
5587         }
5588
5589         return 0;
5590 }
5591
5592 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5593 {
5594         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5595                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5596 }
5597
5598 /*
5599  * Remove or update an existing timeout command
5600  */
5601 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5602 {
5603         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5604         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5605         int ret;
5606
5607         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5608         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5609                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5610         else
5611                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5612                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5613
5614         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5615         io_commit_cqring(ctx);
5616         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5617         io_cqring_ev_posted(ctx);
5618         if (ret < 0)
5619                 req_set_fail_links(req);
5620         io_put_req(req);
5621         return 0;
5622 }
5623
5624 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5625                            bool is_timeout_link)
5626 {
5627         struct io_timeout_data *data;
5628         unsigned flags;
5629         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5630
5631         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5632                 return -EINVAL;
5633         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5634                 return -EINVAL;
5635         if (off && is_timeout_link)
5636                 return -EINVAL;
5637         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5638         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5639                 return -EINVAL;
5640
5641         req->timeout.off = off;
5642
5643         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5644                 return -ENOMEM;
5645
5646         data = req->async_data;
5647         data->req = req;
5648
5649         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5650                 return -EFAULT;
5651
5652         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5653         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5654         if (is_timeout_link)
5655                 io_req_track_inflight(req);
5656         return 0;
5657 }
5658
5659 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5660 {
5661         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5662         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5663         struct list_head *entry;
5664         u32 tail, off = req->timeout.off;
5665
5666         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5667
5668         /*
5669          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5670          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5671          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5672          */
5673         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5674                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5675                 goto add;
5676         }
5677
5678         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5679         req->timeout.target_seq = tail + off;
5680
5681         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5682          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5683          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5684          */
5685         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5686
5687         /*
5688          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5689          * the one we need first.
5690          */
5691         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5692                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5693                                                   timeout.list);
5694
5695                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5696                         continue;
5697                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5698                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5699                         break;
5700         }
5701 add:
5702         list_add(&req->timeout.list, entry);
5703         data->timer.function = io_timeout_fn;
5704         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5705         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5706         return 0;
5707 }
5708
5709 struct io_cancel_data {
5710         struct io_ring_ctx *ctx;
5711         u64 user_data;
5712 };
5713
5714 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5715 {
5716         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5717         struct io_cancel_data *cd = data;
5718
5719         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5720 }
5721
5722 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5723                                struct io_ring_ctx *ctx)
5724 {
5725         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5726         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5727         int ret = 0;
5728
5729         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5730                 return -ENOENT;
5731
5732         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5733         switch (cancel_ret) {
5734         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5735                 ret = 0;
5736                 break;
5737         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5738                 ret = -EALREADY;
5739                 break;
5740         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5741                 ret = -ENOENT;
5742                 break;
5743         }
5744
5745         return ret;
5746 }
5747
5748 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5749                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5750                                      int success_ret)
5751 {
5752         unsigned long flags;
5753         int ret;
5754
5755         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5756         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5757         if (ret != -ENOENT)
5758                 goto done;
5759         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5760         if (ret != -ENOENT)
5761                 goto done;
5762         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5763 done:
5764         if (!ret)
5765                 ret = success_ret;
5766         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5767         io_commit_cqring(ctx);
5768         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5769         io_cqring_ev_posted(ctx);
5770
5771         if (ret < 0)
5772                 req_set_fail_links(req);
5773 }
5774
5775 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5776                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5777 {
5778         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5779                 return -EINVAL;
5780         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5781                 return -EINVAL;
5782         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5783                 return -EINVAL;
5784
5785         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5786         return 0;
5787 }
5788
5789 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5790 {
5791         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5792         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5793         struct io_tctx_node *node;
5794         int ret;
5795
5796         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5797         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5798         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5799         if (ret != -ENOENT)
5800                 goto done;
5801         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5802         if (ret != -ENOENT)
5803                 goto done;
5804         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5805         if (ret != -ENOENT)
5806                 goto done;
5807         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5808
5809         /* slow path, try all io-wq's */
5810         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5811         ret = -ENOENT;
5812         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5813                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5814
5815                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5816                 if (ret != -ENOENT)
5817                         break;
5818         }
5819         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5820
5821         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5822 done:
5823         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5824         io_commit_cqring(ctx);
5825         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5826         io_cqring_ev_posted(ctx);
5827
5828         if (ret < 0)
5829                 req_set_fail_links(req);
5830         io_put_req(req);
5831         return 0;
5832 }
5833
5834 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5835                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5836 {
5837         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5838                 return -EINVAL;
5839         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5840                 return -EINVAL;
5841
5842         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5843         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5844         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5845                 return -EINVAL;
5846         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5847         return 0;
5848 }
5849
5850 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5851 {
5852         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5853         struct io_uring_rsrc_update2 up;
5854         int ret;
5855
5856         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5857                 return -EAGAIN;
5858
5859         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5860         up.data = req->rsrc_update.arg;
5861         up.nr = 0;
5862         up.tags = 0;
5863         up.resv = 0;
5864
5865         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5866         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
5867                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
5868         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5869
5870         if (ret < 0)
5871                 req_set_fail_links(req);
5872         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5873         return 0;
5874 }
5875
5876 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5877 {
5878         switch (req->opcode) {
5879         case IORING_OP_NOP:
5880                 return 0;
5881         case IORING_OP_READV:
5882         case IORING_OP_READ_FIXED:
5883         case IORING_OP_READ:
5884                 return io_read_prep(req, sqe);
5885         case IORING_OP_WRITEV:
5886         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5887         case IORING_OP_WRITE:
5888                 return io_write_prep(req, sqe);
5889         case IORING_OP_POLL_ADD:
5890                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5891         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5892                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
5893         case IORING_OP_FSYNC:
5894                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5895         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5896                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5897         case IORING_OP_SENDMSG:
5898         case IORING_OP_SEND:
5899                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5900         case IORING_OP_RECVMSG:
5901         case IORING_OP_RECV:
5902                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5903         case IORING_OP_CONNECT:
5904                 return io_connect_prep(req, sqe);
5905         case IORING_OP_TIMEOUT:
5906                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5907         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5908                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5909         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5910                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5911         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5912                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5913         case IORING_OP_ACCEPT:
5914                 return io_accept_prep(req, sqe);
5915         case IORING_OP_FALLOCATE:
5916                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5917         case IORING_OP_OPENAT:
5918                 return io_openat_prep(req, sqe);
5919         case IORING_OP_CLOSE:
5920                 return io_close_prep(req, sqe);
5921         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5922                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5923         case IORING_OP_STATX:
5924                 return io_statx_prep(req, sqe);
5925         case IORING_OP_FADVISE:
5926                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5927         case IORING_OP_MADVISE:
5928                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5929         case IORING_OP_OPENAT2:
5930                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5931         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5932                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5933         case IORING_OP_SPLICE:
5934                 return io_splice_prep(req, sqe);
5935         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5936                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5937         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5938                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5939         case IORING_OP_TEE:
5940                 return io_tee_prep(req, sqe);
5941         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5942                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5943         case IORING_OP_RENAMEAT:
5944                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5945         case IORING_OP_UNLINKAT:
5946                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5947         }
5948
5949         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5950                         req->opcode);
5951         return -EINVAL;
5952 }
5953
5954 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5955 {
5956         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
5957                 return 0;
5958         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
5959                 return -EFAULT;
5960         if (io_alloc_async_data(req))
5961                 return -EAGAIN;
5962
5963         switch (req->opcode) {
5964         case IORING_OP_READV:
5965                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5966         case IORING_OP_WRITEV:
5967                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5968         case IORING_OP_SENDMSG:
5969                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5970         case IORING_OP_RECVMSG:
5971                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5972         case IORING_OP_CONNECT:
5973                 return io_connect_prep_async(req);
5974         }
5975         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
5976                     req->opcode);
5977         return -EFAULT;
5978 }
5979
5980 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5981 {
5982         struct io_kiocb *pos;
5983         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5984         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
5985
5986         io_for_each_link(pos, req)
5987                 nr_reqs++;
5988
5989         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5990         return total_submitted - nr_reqs;
5991 }
5992
5993 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
5994 {
5995         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5996         struct io_defer_entry *de;
5997         int ret;
5998         u32 seq;
5999
6000         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6001         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6002                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
6003                 return 0;
6004
6005         seq = io_get_sequence(req);
6006         /* Still a chance to pass the sequence check */
6007         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6008                 return 0;
6009
6010         ret = io_req_prep_async(req);
6011         if (ret)
6012                 return ret;
6013         io_prep_async_link(req);
6014         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6015         if (!de)
6016                 return -ENOMEM;
6017
6018         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6019         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6020                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6021                 kfree(de);
6022                 io_queue_async_work(req);
6023                 return -EIOCBQUEUED;
6024         }
6025
6026         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6027         de->req = req;
6028         de->seq = seq;
6029         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6030         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6031         return -EIOCBQUEUED;
6032 }
6033
6034 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6035 {
6036         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6037                 switch (req->opcode) {
6038                 case IORING_OP_READV:
6039                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6040                 case IORING_OP_READ:
6041                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6042                         break;
6043                 case IORING_OP_RECVMSG:
6044                 case IORING_OP_RECV:
6045                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6046                         break;
6047                 }
6048                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
6049         }
6050
6051         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6052                 switch (req->opcode) {
6053                 case IORING_OP_READV:
6054                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6055                 case IORING_OP_READ:
6056                 case IORING_OP_WRITEV:
6057                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6058                 case IORING_OP_WRITE: {
6059                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6060                         if (io->free_iovec)
6061                                 kfree(io->free_iovec);
6062                         break;
6063                         }
6064                 case IORING_OP_RECVMSG:
6065                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6066                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6067
6068                         kfree(io->free_iov);
6069                         break;
6070                         }
6071                 case IORING_OP_SPLICE:
6072                 case IORING_OP_TEE:
6073                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6074                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6075                         break;
6076                 case IORING_OP_OPENAT:
6077                 case IORING_OP_OPENAT2:
6078                         if (req->open.filename)
6079                                 putname(req->open.filename);
6080                         break;
6081                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6082                         putname(req->rename.oldpath);
6083                         putname(req->rename.newpath);
6084                         break;
6085                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6086                         putname(req->unlink.filename);
6087                         break;
6088                 }
6089                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6090         }
6091         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6092                 kfree(req->apoll->double_poll);
6093                 kfree(req->apoll);
6094                 req->apoll = NULL;
6095         }
6096         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6097                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6098
6099                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6100                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
6101         }
6102 }
6103
6104 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6105 {
6106         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6107         const struct cred *creds = NULL;
6108         int ret;
6109
6110         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
6111                 creds = override_creds(req->work.creds);
6112
6113         switch (req->opcode) {
6114         case IORING_OP_NOP:
6115                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6116                 break;
6117         case IORING_OP_READV:
6118         case IORING_OP_READ_FIXED:
6119         case IORING_OP_READ:
6120                 ret = io_read(req, issue_flags);
6121                 break;
6122         case IORING_OP_WRITEV:
6123         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6124         case IORING_OP_WRITE:
6125                 ret = io_write(req, issue_flags);
6126                 break;
6127         case IORING_OP_FSYNC:
6128                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6129                 break;
6130         case IORING_OP_POLL_ADD:
6131                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6132                 break;
6133         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6134                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6135                 break;
6136         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6137                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6138                 break;
6139         case IORING_OP_SENDMSG:
6140                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6141                 break;
6142         case IORING_OP_SEND:
6143                 ret = io_send(req, issue_flags);
6144                 break;
6145         case IORING_OP_RECVMSG:
6146                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6147                 break;
6148         case IORING_OP_RECV:
6149                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6150                 break;
6151         case IORING_OP_TIMEOUT:
6152                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6153                 break;
6154         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6155                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6156                 break;
6157         case IORING_OP_ACCEPT:
6158                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6159                 break;
6160         case IORING_OP_CONNECT:
6161                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6162                 break;
6163         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6164                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6165                 break;
6166         case IORING_OP_FALLOCATE:
6167                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6168                 break;
6169         case IORING_OP_OPENAT:
6170                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6171                 break;
6172         case IORING_OP_CLOSE:
6173                 ret = io_close(req, issue_flags);
6174                 break;
6175         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6176                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6177                 break;
6178         case IORING_OP_STATX:
6179                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6180                 break;
6181         case IORING_OP_FADVISE:
6182                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6183                 break;
6184         case IORING_OP_MADVISE:
6185                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6186                 break;
6187         case IORING_OP_OPENAT2:
6188                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6189                 break;
6190         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6191                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6192                 break;
6193         case IORING_OP_SPLICE:
6194                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6195                 break;
6196         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6197                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6198                 break;
6199         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6200                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6201                 break;
6202         case IORING_OP_TEE:
6203                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6204                 break;
6205         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6206                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6207                 break;
6208         case IORING_OP_RENAMEAT:
6209                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6210                 break;
6211         case IORING_OP_UNLINKAT:
6212                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6213                 break;
6214         default:
6215                 ret = -EINVAL;
6216                 break;
6217         }
6218
6219         if (creds)
6220                 revert_creds(creds);
6221
6222         if (ret)
6223                 return ret;
6224
6225         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6226         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6227                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6228
6229                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6230                 if (in_async)
6231                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6232
6233                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6234
6235                 if (in_async)
6236                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6237         }
6238
6239         return 0;
6240 }
6241
6242 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6243 {
6244         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6245         struct io_kiocb *timeout;
6246         int ret = 0;
6247
6248         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6249         if (timeout)
6250                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6251
6252         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6253                 ret = -ECANCELED;
6254
6255         if (!ret) {
6256                 do {
6257                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6258                         /*
6259                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6260                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6261                          * wait for request slots on the block side.
6262                          */
6263                         if (ret != -EAGAIN)
6264                                 break;
6265                         cond_resched();
6266                 } while (1);
6267         }
6268
6269         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6270         if (ret) {
6271                 /* io-wq is going to take one down */
6272                 req_ref_get(req);
6273                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6274         }
6275 }
6276
6277 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
6278 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
6279 #ifdef CONFIG_64BIT
6280 #define FFS_ISREG               0x4UL
6281 #else
6282 #define FFS_ISREG               0x0UL
6283 #endif
6284 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
6285
6286 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6287                                                       unsigned i)
6288 {
6289         struct io_fixed_file *table_l2;
6290
6291         table_l2 = table->files[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6292         return &table_l2[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6293 }
6294
6295 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6296                                               int index)
6297 {
6298         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6299
6300         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6301 }
6302
6303 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6304 {
6305         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6306
6307         if (__io_file_supports_async(file, READ))
6308                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6309         if (__io_file_supports_async(file, WRITE))
6310                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6311         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6312                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6313         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6314 }
6315
6316 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6317                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6318 {
6319         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6320         struct file *file;
6321
6322         if (fixed) {
6323                 unsigned long file_ptr;
6324
6325                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6326                         return NULL;
6327                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6328                 file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6329                 file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6330                 file_ptr &= ~FFS_MASK;
6331                 /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6332                 req->flags |= (file_ptr << REQ_F_ASYNC_READ_BIT);
6333                 io_req_set_rsrc_node(req);
6334         } else {
6335                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6336                 file = __io_file_get(state, fd);
6337
6338                 /* we don't allow fixed io_uring files */
6339                 if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6340                         io_req_track_inflight(req);
6341         }
6342
6343         return file;
6344 }
6345
6346 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6347 {
6348         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6349                                                 struct io_timeout_data, timer);
6350         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6351         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6352         unsigned long flags;
6353
6354         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6355         prev = req->timeout.head;
6356         req->timeout.head = NULL;
6357
6358         /*
6359          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6360          * race with the completion of the linked work.
6361          */
6362         if (prev) {
6363                 io_remove_next_linked(prev);
6364                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6365                         prev = NULL;
6366         }
6367         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6368
6369         if (prev) {
6370                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6371                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6372                 io_put_req_deferred(req, 1);
6373         } else {
6374                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6375         }
6376         return HRTIMER_NORESTART;
6377 }
6378
6379 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6380 {
6381         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6382
6383         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6384         /*
6385          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6386          * before we got a chance to setup the timer
6387          */
6388         if (req->timeout.head) {
6389                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6390
6391                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6392                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6393                                 data->mode);
6394         }
6395         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6396         /* drop submission reference */
6397         io_put_req(req);
6398 }
6399
6400 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6401 {
6402         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6403
6404         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6405             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6406                 return NULL;
6407
6408         nxt->timeout.head = req;
6409         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6410         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6411         return nxt;
6412 }
6413
6414 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6415 {
6416         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6417         int ret;
6418
6419         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6420
6421         /*
6422          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6423          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6424          */
6425         if (likely(!ret)) {
6426                 /* drop submission reference */
6427                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6428                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6429                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6430
6431                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6432                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6433                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6434                 } else {
6435                         io_put_req(req);
6436                 }
6437         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6438                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6439                         /*
6440                          * Queued up for async execution, worker will release
6441                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6442                          */
6443                         io_queue_async_work(req);
6444                 }
6445         } else {
6446                 io_req_complete_failed(req, ret);
6447         }
6448         if (linked_timeout)
6449                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6450 }
6451
6452 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6453 {
6454         int ret;
6455
6456         ret = io_req_defer(req);
6457         if (ret) {
6458                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6459 fail_req:
6460                         io_req_complete_failed(req, ret);
6461                 }
6462         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6463                 ret = io_req_prep_async(req);
6464                 if (unlikely(ret))
6465                         goto fail_req;
6466                 io_queue_async_work(req);
6467         } else {
6468                 __io_queue_sqe(req);
6469         }
6470 }
6471
6472 /*
6473  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6474  *
6475  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6476  */
6477 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6478                                         struct io_kiocb *req,
6479                                         unsigned int sqe_flags)
6480 {
6481         if (!ctx->restricted)
6482                 return true;
6483
6484         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6485                 return false;
6486
6487         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6488             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6489                 return false;
6490
6491         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6492                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6493                 return false;
6494
6495         return true;
6496 }
6497
6498 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6499                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6500 {
6501         struct io_submit_state *state;
6502         unsigned int sqe_flags;
6503         int personality, ret = 0;
6504
6505         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6506         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6507         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6508         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6509         req->async_data = NULL;
6510         req->file = NULL;
6511         req->ctx = ctx;
6512         req->link = NULL;
6513         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6514         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6515         atomic_set(&req->refs, 2);
6516         req->task = current;
6517         req->result = 0;
6518         req->work.creds = NULL;
6519
6520         /* enforce forwards compatibility on users */
6521         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6522                 return -EINVAL;
6523         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6524                 return -EINVAL;
6525         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6526                 return -EACCES;
6527
6528         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6529             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6530                 return -EOPNOTSUPP;
6531
6532         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6533         if (personality) {
6534                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6535                 if (!req->work.creds)
6536                         return -EINVAL;
6537                 get_cred(req->work.creds);
6538         }
6539         state = &ctx->submit_state;
6540
6541         /*
6542          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6543          * is potentially a read/write to block based storage.
6544          */
6545         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6546             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6547                 blk_start_plug(&state->plug);
6548                 state->plug_started = true;
6549         }
6550
6551         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6552                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6553
6554                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6555                 if (unlikely(!req->file))
6556                         ret = -EBADF;
6557         }
6558
6559         state->ios_left--;
6560         return ret;
6561 }
6562
6563 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6564                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6565 {
6566         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6567         int ret;
6568
6569         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6570         if (unlikely(ret)) {
6571 fail_req:
6572                 if (link->head) {
6573                         /* fail even hard links since we don't submit */
6574                         link->head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6575                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6576                         link->head = NULL;
6577                 }
6578                 io_req_complete_failed(req, ret);
6579                 return ret;
6580         }
6581         ret = io_req_prep(req, sqe);
6582         if (unlikely(ret))
6583                 goto fail_req;
6584
6585         /* don't need @sqe from now on */
6586         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6587                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6588
6589         /*
6590          * If we already have a head request, queue this one for async
6591          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6592          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6593          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6594          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6595          */
6596         if (link->head) {
6597                 struct io_kiocb *head = link->head;
6598
6599                 /*
6600                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6601                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6602                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6603                  * next after the link request. The last one is done via
6604                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6605                  */
6606                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6607                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6608                         ctx->drain_next = 1;
6609                 }
6610                 ret = io_req_prep_async(req);
6611                 if (unlikely(ret))
6612                         goto fail_req;
6613                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6614                 link->last->link = req;
6615                 link->last = req;
6616
6617                 /* last request of a link, enqueue the link */
6618                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6619                         io_queue_sqe(head);
6620                         link->head = NULL;
6621                 }
6622         } else {
6623                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6624                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6625                         ctx->drain_next = 0;
6626                 }
6627                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6628                         link->head = req;
6629                         link->last = req;
6630                 } else {
6631                         io_queue_sqe(req);
6632                 }
6633         }
6634
6635         return 0;
6636 }
6637
6638 /*
6639  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6640  */
6641 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6642                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6643 {
6644         if (state->link.head)
6645                 io_queue_sqe(state->link.head);
6646         if (state->comp.nr)
6647                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6648         if (state->plug_started)
6649                 blk_finish_plug(&state->plug);
6650         io_state_file_put(state);
6651 }
6652
6653 /*
6654  * Start submission side cache.
6655  */
6656 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6657                                   unsigned int max_ios)
6658 {
6659         state->plug_started = false;
6660         state->ios_left = max_ios;
6661         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6662         state->link.head = NULL;
6663 }
6664
6665 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6666 {
6667         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6668
6669         /*
6670          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6671          * since once we write the new head, the application could
6672          * write new data to them.
6673          */
6674         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6675 }
6676
6677 /*
6678  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6679  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6680  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6681  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6682  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6683  * prevent a re-load down the line.
6684  */
6685 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6686 {
6687         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6688         unsigned head;
6689
6690         /*
6691          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6692          *
6693          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6694          *    head updates.
6695          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6696          *    though the application is the one updating it.
6697          */
6698         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & ctx->sq_mask]);
6699         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6700                 return &ctx->sq_sqes[head];
6701
6702         /* drop invalid entries */
6703         ctx->cached_sq_dropped++;
6704         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6705         return NULL;
6706 }
6707
6708 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6709 {
6710         int submitted = 0;
6711
6712         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6713         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6714
6715         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6716                 return -EAGAIN;
6717
6718         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6719         refcount_add(nr, &current->usage);
6720         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6721
6722         while (submitted < nr) {
6723                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6724                 struct io_kiocb *req;
6725
6726                 req = io_alloc_req(ctx);
6727                 if (unlikely(!req)) {
6728                         if (!submitted)
6729                                 submitted = -EAGAIN;
6730                         break;
6731                 }
6732                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6733                 if (unlikely(!sqe)) {
6734                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6735                         break;
6736                 }
6737                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6738                 submitted++;
6739                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6740                         break;
6741         }
6742
6743         if (unlikely(submitted != nr)) {
6744                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6745                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6746                 int unused = nr - ref_used;
6747
6748                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6749                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6750                 put_task_struct_many(current, unused);
6751         }
6752
6753         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6754          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6755         io_commit_sqring(ctx);
6756
6757         return submitted;
6758 }
6759
6760 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6761 {
6762         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6763         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6764         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6765         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6766 }
6767
6768 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6769 {
6770         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6771         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6772         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6773 }
6774
6775 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6776 {
6777         unsigned int to_submit;
6778         int ret = 0;
6779
6780         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6781         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6782         if (cap_entries && to_submit > 8)
6783                 to_submit = 8;
6784
6785         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6786                 unsigned nr_events = 0;
6787
6788                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6789                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6790                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6791
6792                 /*
6793                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
6794                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
6795                  */
6796                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6797                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6798                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6799                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6800         }
6801
6802         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6803                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6804
6805         return ret;
6806 }
6807
6808 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6809 {
6810         struct io_ring_ctx *ctx;
6811         unsigned sq_thread_idle = 0;
6812
6813         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6814                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
6815         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6816 }
6817
6818 static int io_sq_thread(void *data)
6819 {
6820         struct io_sq_data *sqd = data;
6821         struct io_ring_ctx *ctx;
6822         unsigned long timeout = 0;
6823         char buf[TASK_COMM_LEN];
6824         DEFINE_WAIT(wait);
6825
6826         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6827         set_task_comm(current, buf);
6828
6829         if (sqd->sq_cpu != -1)
6830                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6831         else
6832                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6833         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6834
6835         mutex_lock(&sqd->lock);
6836         /* a user may had exited before the thread started */
6837         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6838
6839         while (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state)) {
6840                 int ret;
6841                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6842
6843                 if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6844                     signal_pending(current)) {
6845                         bool did_sig = false;
6846
6847                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6848                         if (signal_pending(current)) {
6849                                 struct ksignal ksig;
6850
6851                                 did_sig = get_signal(&ksig);
6852                         }
6853                         cond_resched();
6854                         mutex_lock(&sqd->lock);
6855                         io_run_task_work();
6856                         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6857                         if (did_sig)
6858                                 break;
6859                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6860                         continue;
6861                 }
6862                 sqt_spin = false;
6863                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6864                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6865                         const struct cred *creds = NULL;
6866
6867                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6868                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6869                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6870                         if (creds)
6871                                 revert_creds(creds);
6872                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6873                                 sqt_spin = true;
6874                 }
6875
6876                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6877                         io_run_task_work();
6878                         cond_resched();
6879                         if (sqt_spin)
6880                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6881                         continue;
6882                 }
6883
6884                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6885                 if (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6886                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6887                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6888
6889                         needs_sched = true;
6890                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6891                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6892                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6893                                         needs_sched = false;
6894                                         break;
6895                                 }
6896                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
6897                                         needs_sched = false;
6898                                         break;
6899                                 }
6900                         }
6901
6902                         if (needs_sched) {
6903                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6904                                 schedule();
6905                                 mutex_lock(&sqd->lock);
6906                         }
6907                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6908                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6909                 }
6910
6911                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6912                 io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6913                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6914         }
6915
6916         io_uring_cancel_sqpoll(sqd);
6917         sqd->thread = NULL;
6918         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6919                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6920         io_run_task_work();
6921         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6922         mutex_unlock(&sqd->lock);
6923
6924         complete(&sqd->exited);
6925         do_exit(0);
6926 }
6927
6928 struct io_wait_queue {
6929         struct wait_queue_entry wq;
6930         struct io_ring_ctx *ctx;
6931         unsigned to_wait;
6932         unsigned nr_timeouts;
6933 };
6934
6935 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6936 {
6937         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6938
6939         /*
6940          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6941          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6942          * regardless of event count.
6943          */
6944         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6945                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6946 }
6947
6948 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6949                             int wake_flags, void *key)
6950 {
6951         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6952                                                         wq);
6953
6954         /*
6955          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6956          * the task, and the next invocation will do it.
6957          */
6958         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6959                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6960         return -1;
6961 }
6962
6963 static int io_run_task_work_sig(void)
6964 {
6965         if (io_run_task_work())
6966                 return 1;
6967         if (!signal_pending(current))
6968                 return 0;
6969         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6970                 return -ERESTARTSYS;
6971         return -EINTR;
6972 }
6973
6974 /* when returns >0, the caller should retry */
6975 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6976                                           struct io_wait_queue *iowq,
6977                                           signed long *timeout)
6978 {
6979         int ret;
6980
6981         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6982         ret = io_run_task_work_sig();
6983         if (ret || io_should_wake(iowq))
6984                 return ret;
6985         /* let the caller flush overflows, retry */
6986         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6987                 return 1;
6988
6989         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6990         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6991 }
6992
6993 /*
6994  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6995  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6996  */
6997 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6998                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
6999                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7000 {
7001         struct io_wait_queue iowq = {
7002                 .wq = {
7003                         .private        = current,
7004                         .func           = io_wake_function,
7005                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7006                 },
7007                 .ctx            = ctx,
7008                 .to_wait        = min_events,
7009         };
7010         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7011         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7012         int ret;
7013
7014         do {
7015                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7016                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7017                         return 0;
7018                 if (!io_run_task_work())
7019                         break;
7020         } while (1);
7021
7022         if (sig) {
7023 #ifdef CONFIG_COMPAT
7024                 if (in_compat_syscall())
7025                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7026                                                       sigsz);
7027                 else
7028 #endif
7029                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7030
7031                 if (ret)
7032                         return ret;
7033         }
7034
7035         if (uts) {
7036                 struct timespec64 ts;
7037
7038                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7039                         return -EFAULT;
7040                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7041         }
7042
7043         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7044         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7045         do {
7046                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7047                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false)) {
7048                         ret = -EBUSY;
7049                         break;
7050                 }
7051                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
7052                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7053                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7054                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7055                 cond_resched();
7056         } while (ret > 0);
7057
7058         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7059
7060         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7061 }
7062
7063 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7064 {
7065         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7066
7067         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7068                 kfree(table->files[i]);
7069         kfree(table->files);
7070         table->files = NULL;
7071 }
7072
7073 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7074 {
7075         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7076 }
7077
7078 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7079 {
7080         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7081 }
7082
7083 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7084 {
7085         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7086         kfree(ref_node);
7087 }
7088
7089 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7090                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7091 {
7092         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7093         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7094
7095         if (data_to_kill) {
7096                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7097
7098                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7099                 io_rsrc_ref_lock(ctx);
7100                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7101                 io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7102
7103                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7104                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7105                 ctx->rsrc_node = NULL;
7106         }
7107
7108         if (!ctx->rsrc_node) {
7109                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7110                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7111         }
7112 }
7113
7114 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7115 {
7116         if (ctx->rsrc_backup_node)
7117                 return 0;
7118         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7119         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7120 }
7121
7122 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7123 {
7124         int ret;
7125
7126         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7127         if (data->quiesce)
7128                 return -ENXIO;
7129
7130         data->quiesce = true;
7131         do {
7132                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7133                 if (ret)
7134                         break;
7135                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7136
7137                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7138                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7139                         break;
7140                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7141                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7142                 if (!ret)
7143                         break;
7144
7145                 atomic_inc(&data->refs);
7146                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7147                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7148                 reinit_completion(&data->done);
7149
7150                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7151                 ret = io_run_task_work_sig();
7152                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7153         } while (ret >= 0);
7154         data->quiesce = false;
7155
7156         return ret;
7157 }
7158
7159 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7160 {
7161         kvfree(data->tags);
7162         kfree(data);
7163 }
7164
7165 static struct io_rsrc_data *io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx,
7166                                                rsrc_put_fn *do_put,
7167                                                unsigned nr)
7168 {
7169         struct io_rsrc_data *data;
7170
7171         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7172         if (!data)
7173                 return NULL;
7174
7175         data->tags = kvcalloc(nr, sizeof(*data->tags), GFP_KERNEL);
7176         if (!data->tags) {
7177                 kfree(data);
7178                 return NULL;
7179         }
7180
7181         atomic_set(&data->refs, 1);
7182         data->ctx = ctx;
7183         data->do_put = do_put;
7184         init_completion(&data->done);
7185         return data;
7186 }
7187
7188 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7189 {
7190 #if defined(CONFIG_UNIX)
7191         if (ctx->ring_sock) {
7192                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7193                 struct sk_buff *skb;
7194
7195                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7196                         kfree_skb(skb);
7197         }
7198 #else
7199         int i;
7200
7201         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7202                 struct file *file;
7203
7204                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7205                 if (file)
7206                         fput(file);
7207         }
7208 #endif
7209         io_free_file_tables(&ctx->file_table, ctx->nr_user_files);
7210         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7211         ctx->file_data = NULL;
7212         ctx->nr_user_files = 0;
7213 }
7214
7215 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7216 {
7217         int ret;
7218
7219         if (!ctx->file_data)
7220                 return -ENXIO;
7221         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7222         if (!ret)
7223                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7224         return ret;
7225 }
7226
7227 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7228         __releases(&sqd->lock)
7229 {
7230         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7231
7232         /*
7233          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7234          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7235          */
7236         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7237         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7238                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7239         mutex_unlock(&sqd->lock);
7240 }
7241
7242 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7243         __acquires(&sqd->lock)
7244 {
7245         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7246
7247         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7248         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7249         mutex_lock(&sqd->lock);
7250         if (sqd->thread)
7251                 wake_up_process(sqd->thread);
7252 }
7253
7254 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7255 {
7256         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7257         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7258
7259         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7260         mutex_lock(&sqd->lock);
7261         if (sqd->thread)
7262                 wake_up_process(sqd->thread);
7263         mutex_unlock(&sqd->lock);
7264         wait_for_completion(&sqd->exited);
7265 }
7266
7267 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7268 {
7269         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7270                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7271
7272                 io_sq_thread_stop(sqd);
7273                 kfree(sqd);
7274         }
7275 }
7276
7277 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7278 {
7279         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7280
7281         if (sqd) {
7282                 io_sq_thread_park(sqd);
7283                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7284                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7285                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7286
7287                 io_put_sq_data(sqd);
7288                 ctx->sq_data = NULL;
7289         }
7290 }
7291
7292 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7293 {
7294         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7295         struct io_sq_data *sqd;
7296         struct fd f;
7297
7298         f = fdget(p->wq_fd);
7299         if (!f.file)
7300                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7301         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7302                 fdput(f);
7303                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7304         }
7305
7306         ctx_attach = f.file->private_data;
7307         sqd = ctx_attach->sq_data;
7308         if (!sqd) {
7309                 fdput(f);
7310                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7311         }
7312         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7313                 fdput(f);
7314                 return ERR_PTR(-EPERM);
7315         }
7316
7317         refcount_inc(&sqd->refs);
7318         fdput(f);
7319         return sqd;
7320 }
7321
7322 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7323                                          bool *attached)
7324 {
7325         struct io_sq_data *sqd;
7326
7327         *attached = false;
7328         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7329                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7330                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7331                         *attached = true;
7332                         return sqd;
7333                 }
7334                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7335                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7336                         return sqd;
7337         }
7338
7339         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7340         if (!sqd)
7341                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7342
7343         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7344         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7345         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7346         mutex_init(&sqd->lock);
7347         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7348         init_completion(&sqd->exited);
7349         return sqd;
7350 }
7351
7352 #if defined(CONFIG_UNIX)
7353 /*
7354  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7355  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7356  * loops in the file referencing.
7357  */
7358 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7359 {
7360         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7361         struct scm_fp_list *fpl;
7362         struct sk_buff *skb;
7363         int i, nr_files;
7364
7365         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7366         if (!fpl)
7367                 return -ENOMEM;
7368
7369         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7370         if (!skb) {
7371                 kfree(fpl);
7372                 return -ENOMEM;
7373         }
7374
7375         skb->sk = sk;
7376
7377         nr_files = 0;
7378         fpl->user = get_uid(current_user());
7379         for (i = 0; i < nr; i++) {
7380                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7381
7382                 if (!file)
7383                         continue;
7384                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7385                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7386                 nr_files++;
7387         }
7388
7389         if (nr_files) {
7390                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7391                 fpl->count = nr_files;
7392                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7393                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7394                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7395                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7396
7397                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7398                         fput(fpl->fp[i]);
7399         } else {
7400                 kfree_skb(skb);
7401                 kfree(fpl);
7402         }
7403
7404         return 0;
7405 }
7406
7407 /*
7408  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7409  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7410  * garbage collection to take care of this problem for us.
7411  */
7412 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7413 {
7414         unsigned left, total;
7415         int ret = 0;
7416
7417         total = 0;
7418         left = ctx->nr_user_files;
7419         while (left) {
7420                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7421
7422                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7423                 if (ret)
7424                         break;
7425                 left -= this_files;
7426                 total += this_files;
7427         }
7428
7429         if (!ret)
7430                 return 0;
7431
7432         while (total < ctx->nr_user_files) {
7433                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7434
7435                 if (file)
7436                         fput(file);
7437                 total++;
7438         }
7439
7440         return ret;
7441 }
7442 #else
7443 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7444 {
7445         return 0;
7446 }
7447 #endif
7448
7449 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7450 {
7451         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7452
7453         table->files = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table->files), GFP_KERNEL);
7454         if (!table->files)
7455                 return false;
7456
7457         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7458                 unsigned int this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7459
7460                 table->files[i] = kcalloc(this_files, sizeof(*table->files[i]),
7461                                         GFP_KERNEL);
7462                 if (!table->files[i])
7463                         break;
7464                 nr_files -= this_files;
7465         }
7466
7467         if (i == nr_tables)
7468                 return true;
7469
7470         io_free_file_tables(table, nr_tables * IORING_MAX_FILES_TABLE);
7471         return false;
7472 }
7473
7474 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7475 {
7476         struct file *file = prsrc->file;
7477 #if defined(CONFIG_UNIX)
7478         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7479         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7480         struct sk_buff *skb;
7481         int i;
7482
7483         __skb_queue_head_init(&list);
7484
7485         /*
7486          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7487          * remove this entry and rearrange the file array.
7488          */
7489         skb = skb_dequeue(head);
7490         while (skb) {
7491                 struct scm_fp_list *fp;
7492
7493                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7494                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7495                         int left;
7496
7497                         if (fp->fp[i] != file)
7498                                 continue;
7499
7500                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7501                         left = fp->count - 1 - i;
7502                         if (left) {
7503                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7504                                                 left * sizeof(struct file *));
7505                         }
7506                         fp->count--;
7507                         if (!fp->count) {
7508                                 kfree_skb(skb);
7509                                 skb = NULL;
7510                         } else {
7511                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7512                         }
7513                         fput(file);
7514                         file = NULL;
7515                         break;
7516                 }
7517
7518                 if (!file)
7519                         break;
7520
7521                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7522
7523                 skb = skb_dequeue(head);
7524         }
7525
7526         if (skb_peek(&list)) {
7527                 spin_lock_irq(&head->lock);
7528                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7529                         __skb_queue_tail(head, skb);
7530                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7531         }
7532 #else
7533         fput(file);
7534 #endif
7535 }
7536
7537 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
7538 {
7539         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7540         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7541         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7542
7543         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7544                 list_del(&prsrc->list);
7545
7546                 if (prsrc->tag) {
7547                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
7548                         unsigned long flags;
7549
7550                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
7551                         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
7552                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
7553                         ctx->cq_extra++;
7554                         io_commit_cqring(ctx);
7555                         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
7556                         io_cqring_ev_posted(ctx);
7557                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
7558                 }
7559
7560                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
7561                 kfree(prsrc);
7562         }
7563
7564         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
7565         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
7566                 complete(&rsrc_data->done);
7567 }
7568
7569 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7570 {
7571         struct io_ring_ctx *ctx;
7572         struct llist_node *node;
7573
7574         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7575         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7576
7577         while (node) {
7578                 struct io_rsrc_node *ref_node;
7579                 struct llist_node *next = node->next;
7580
7581                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
7582                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7583                 node = next;
7584         }
7585 }
7586
7587 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7588 {
7589         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7590         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7591         bool first_add = false;
7592
7593         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7594         node->done = true;
7595
7596         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7597                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7598                                             struct io_rsrc_node, node);
7599                 /* recycle ref nodes in order */
7600                 if (!node->done)
7601                         break;
7602                 list_del(&node->node);
7603                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7604         }
7605         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7606
7607         if (first_add)
7608                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7609 }
7610
7611 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7612 {
7613         struct io_rsrc_node *ref_node;
7614
7615         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7616         if (!ref_node)
7617                 return NULL;
7618
7619         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7620                             0, GFP_KERNEL)) {
7621                 kfree(ref_node);
7622                 return NULL;
7623         }
7624         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7625         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7626         ref_node->done = false;
7627         return ref_node;
7628 }
7629
7630 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7631                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
7632 {
7633         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7634         struct file *file;
7635         int fd, ret;
7636         unsigned i;
7637         struct io_rsrc_data *file_data;
7638
7639         if (ctx->file_data)
7640                 return -EBUSY;
7641         if (!nr_args)
7642                 return -EINVAL;
7643         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7644                 return -EMFILE;
7645         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7646         if (ret)
7647                 return ret;
7648
7649         file_data = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, nr_args);
7650         if (!file_data)
7651                 return -ENOMEM;
7652         ctx->file_data = file_data;
7653         ret = -ENOMEM;
7654         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
7655                 goto out_free;
7656
7657         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7658                 u64 tag = 0;
7659
7660                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[i], sizeof(tag))) ||
7661                     copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7662                         ret = -EFAULT;
7663                         goto out_fput;
7664                 }
7665                 /* allow sparse sets */
7666                 if (fd == -1) {
7667                         ret = -EINVAL;
7668                         if (unlikely(tag))
7669                                 goto out_fput;
7670                         continue;
7671                 }
7672
7673                 file = fget(fd);
7674                 ret = -EBADF;
7675                 if (unlikely(!file))
7676                         goto out_fput;
7677
7678                 /*
7679                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7680                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7681                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7682                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7683                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7684                  */
7685                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7686                         fput(file);
7687                         goto out_fput;
7688                 }
7689                 ctx->file_data->tags[i] = tag;
7690                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
7691         }
7692
7693         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7694         if (ret) {
7695                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7696                 return ret;
7697         }
7698
7699         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
7700         return ret;
7701 out_fput:
7702         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7703                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7704                 if (file)
7705                         fput(file);
7706         }
7707         io_free_file_tables(&ctx->file_table, nr_args);
7708         ctx->nr_user_files = 0;
7709 out_free:
7710         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7711         ctx->file_data = NULL;
7712         return ret;
7713 }
7714
7715 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7716                                 int index)
7717 {
7718 #if defined(CONFIG_UNIX)
7719         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7720         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7721         struct sk_buff *skb;
7722
7723         /*
7724          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7725          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7726          * and filling it in.
7727          */
7728         spin_lock_irq(&head->lock);
7729         skb = skb_peek(head);
7730         if (skb) {
7731                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7732
7733                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7734                         __skb_unlink(skb, head);
7735                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7736                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7737                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7738                         fpl->count++;
7739                         spin_lock_irq(&head->lock);
7740                         __skb_queue_head(head, skb);
7741                 } else {
7742                         skb = NULL;
7743                 }
7744         }
7745         spin_unlock_irq(&head->lock);
7746
7747         if (skb) {
7748                 fput(file);
7749                 return 0;
7750         }
7751
7752         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7753 #else
7754         return 0;
7755 #endif
7756 }
7757
7758 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
7759                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
7760 {
7761         struct io_rsrc_put *prsrc;
7762
7763         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7764         if (!prsrc)
7765                 return -ENOMEM;
7766
7767         prsrc->tag = data->tags[idx];
7768         prsrc->rsrc = rsrc;
7769         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
7770         return 0;
7771 }
7772
7773 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7774                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
7775                                  unsigned nr_args)
7776 {
7777         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
7778         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7779         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7780         struct io_fixed_file *file_slot;
7781         struct file *file;
7782         int fd, i, err = 0;
7783         unsigned int done;
7784         bool needs_switch = false;
7785
7786         if (!ctx->file_data)
7787                 return -ENXIO;
7788         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
7789                 return -EINVAL;
7790
7791         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7792                 u64 tag = 0;
7793
7794                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
7795                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7796                         err = -EFAULT;
7797                         break;
7798                 }
7799                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
7800                         err = -EINVAL;
7801                         break;
7802                 }
7803                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7804                         continue;
7805
7806                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7807                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
7808
7809                 if (file_slot->file_ptr) {
7810                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
7811                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
7812                                                     ctx->rsrc_node, file);
7813                         if (err)
7814                                 break;
7815                         file_slot->file_ptr = 0;
7816                         needs_switch = true;
7817                 }
7818                 if (fd != -1) {
7819                         file = fget(fd);
7820                         if (!file) {
7821                                 err = -EBADF;
7822                                 break;
7823                         }
7824                         /*
7825                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7826                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7827                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7828                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7829                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7830                          * support regular read/write anyway.
7831                          */
7832                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7833                                 fput(file);
7834                                 err = -EBADF;
7835                                 break;
7836                         }
7837                         data->tags[up->offset + done] = tag;
7838                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
7839                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7840                         if (err) {
7841                                 file_slot->file_ptr = 0;
7842                                 fput(file);
7843                                 break;
7844                         }
7845                 }
7846         }
7847
7848         if (needs_switch)
7849                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7850         return done ? done : err;
7851 }
7852
7853 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7854 {
7855         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7856
7857         req = io_put_req_find_next(req);
7858         return req ? &req->work : NULL;
7859 }
7860
7861 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7862                                         struct task_struct *task)
7863 {
7864         struct io_wq_hash *hash;
7865         struct io_wq_data data;
7866         unsigned int concurrency;
7867
7868         hash = ctx->hash_map;
7869         if (!hash) {
7870                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7871                 if (!hash)
7872                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7873                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7874                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7875                 ctx->hash_map = hash;
7876         }
7877
7878         data.hash = hash;
7879         data.task = task;
7880         data.free_work = io_free_work;
7881         data.do_work = io_wq_submit_work;
7882
7883         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7884         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7885
7886         return io_wq_create(concurrency, &data);
7887 }
7888
7889 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7890                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7891 {
7892         struct io_uring_task *tctx;
7893         int ret;
7894
7895         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7896         if (unlikely(!tctx))
7897                 return -ENOMEM;
7898
7899         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7900         if (unlikely(ret)) {
7901                 kfree(tctx);
7902                 return ret;
7903         }
7904
7905         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
7906         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7907                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7908                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7909                 kfree(tctx);
7910                 return ret;
7911         }
7912
7913         xa_init(&tctx->xa);
7914         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7915         tctx->last = NULL;
7916         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7917         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
7918         task->io_uring = tctx;
7919         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7920         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7921         tctx->task_state = 0;
7922         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7923         return 0;
7924 }
7925
7926 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7927 {
7928         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7929
7930         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7931         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7932
7933         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7934         kfree(tctx);
7935         tsk->io_uring = NULL;
7936 }
7937
7938 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7939                                 struct io_uring_params *p)
7940 {
7941         int ret;
7942
7943         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7944         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7945                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7946                 struct fd f;
7947
7948                 f = fdget(p->wq_fd);
7949                 if (!f.file)
7950                         return -ENXIO;
7951                 fdput(f);
7952                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
7953                         return -EINVAL;
7954         }
7955         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7956                 struct task_struct *tsk;
7957                 struct io_sq_data *sqd;
7958                 bool attached;
7959
7960                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
7961                 if (IS_ERR(sqd)) {
7962                         ret = PTR_ERR(sqd);
7963                         goto err;
7964                 }
7965
7966                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
7967                 ctx->sq_data = sqd;
7968                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7969                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7970                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7971
7972                 io_sq_thread_park(sqd);
7973                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
7974                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7975                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
7976                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
7977                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7978
7979                 if (ret < 0)
7980                         goto err;
7981                 if (attached)
7982                         return 0;
7983
7984                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7985                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7986
7987                         ret = -EINVAL;
7988                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
7989                                 goto err_sqpoll;
7990                         sqd->sq_cpu = cpu;
7991                 } else {
7992                         sqd->sq_cpu = -1;
7993                 }
7994
7995                 sqd->task_pid = current->pid;
7996                 sqd->task_tgid = current->tgid;
7997                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
7998                 if (IS_ERR(tsk)) {
7999                         ret = PTR_ERR(tsk);
8000                         goto err_sqpoll;
8001                 }
8002
8003                 sqd->thread = tsk;
8004                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8005                 wake_up_new_task(tsk);
8006                 if (ret)
8007                         goto err;
8008         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8009                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8010                 ret = -EINVAL;
8011                 goto err;
8012         }
8013
8014         return 0;
8015 err_sqpoll:
8016         complete(&ctx->sq_data->exited);
8017 err:
8018         io_sq_thread_finish(ctx);
8019         return ret;
8020 }
8021
8022 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8023                                       unsigned long nr_pages)
8024 {
8025         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8026 }
8027
8028 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8029                                    unsigned long nr_pages)
8030 {
8031         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8032
8033         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8034         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8035
8036         do {
8037                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8038                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8039                 if (new_pages > page_limit)
8040                         return -ENOMEM;
8041         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8042                                         new_pages) != cur_pages);
8043
8044         return 0;
8045 }
8046
8047 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8048 {
8049         if (ctx->user)
8050                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8051
8052         if (ctx->mm_account)
8053                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8054 }
8055
8056 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8057 {
8058         int ret;
8059
8060         if (ctx->user) {
8061                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8062                 if (ret)
8063                         return ret;
8064         }
8065
8066         if (ctx->mm_account)
8067                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8068
8069         return 0;
8070 }
8071
8072 static void io_mem_free(void *ptr)
8073 {
8074         struct page *page;
8075
8076         if (!ptr)
8077                 return;
8078
8079         page = virt_to_head_page(ptr);
8080         if (put_page_testzero(page))
8081                 free_compound_page(page);
8082 }
8083
8084 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8085 {
8086         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8087                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8088
8089         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8090 }
8091
8092 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8093                                 size_t *sq_offset)
8094 {
8095         struct io_rings *rings;
8096         size_t off, sq_array_size;
8097
8098         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8099         if (off == SIZE_MAX)
8100                 return SIZE_MAX;
8101
8102 #ifdef CONFIG_SMP
8103         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8104         if (off == 0)
8105                 return SIZE_MAX;
8106 #endif
8107
8108         if (sq_offset)
8109                 *sq_offset = off;
8110
8111         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8112         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8113                 return SIZE_MAX;
8114
8115         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8116                 return SIZE_MAX;
8117
8118         return off;
8119 }
8120
8121 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8122 {
8123         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8124         unsigned int i;
8125
8126         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8127                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8128                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8129                 if (imu->acct_pages)
8130                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8131                 kvfree(imu);
8132         }
8133         *slot = NULL;
8134 }
8135
8136 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8137 {
8138         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8139         prsrc->buf = NULL;
8140 }
8141
8142 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8143 {
8144         unsigned int i;
8145
8146         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8147                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8148         kfree(ctx->user_bufs);
8149         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8150         ctx->user_bufs = NULL;
8151         ctx->buf_data = NULL;
8152         ctx->nr_user_bufs = 0;
8153 }
8154
8155 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8156 {
8157         int ret;
8158
8159         if (!ctx->buf_data)
8160                 return -ENXIO;
8161
8162         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8163         if (!ret)
8164                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8165         return ret;
8166 }
8167
8168 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8169                        void __user *arg, unsigned index)
8170 {
8171         struct iovec __user *src;
8172
8173 #ifdef CONFIG_COMPAT
8174         if (ctx->compat) {
8175                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8176                 struct compat_iovec ciov;
8177
8178                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8179                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8180                         return -EFAULT;
8181
8182                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8183                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8184                 return 0;
8185         }
8186 #endif
8187         src = (struct iovec __user *) arg;
8188         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8189                 return -EFAULT;
8190         return 0;
8191 }
8192
8193 /*
8194  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8195  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8196  * match that one.
8197  *
8198  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8199  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8200  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8201  */
8202 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8203                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8204 {
8205         int i, j;
8206
8207         /* check current page array */
8208         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8209                 if (!PageCompound(pages[i]))
8210                         continue;
8211                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8212                         return true;
8213         }
8214
8215         /* check previously registered pages */
8216         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8217                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8218
8219                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8220                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8221                                 continue;
8222                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8223                                 return true;
8224                 }
8225         }
8226
8227         return false;
8228 }
8229
8230 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8231                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8232                                  struct page **last_hpage)
8233 {
8234         int i, ret;
8235
8236         imu->acct_pages = 0;
8237         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8238                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8239                         imu->acct_pages++;
8240                 } else {
8241                         struct page *hpage;
8242
8243                         hpage = compound_head(pages[i]);
8244                         if (hpage == *last_hpage)
8245                                 continue;
8246                         *last_hpage = hpage;
8247                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8248                                 continue;
8249                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8250                 }
8251         }
8252
8253         if (!imu->acct_pages)
8254                 return 0;
8255
8256         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8257         if (ret)
8258                 imu->acct_pages = 0;
8259         return ret;
8260 }
8261
8262 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8263                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8264                                   struct page **last_hpage)
8265 {
8266         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8267         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8268         struct page **pages = NULL;
8269         unsigned long off, start, end, ubuf;
8270         size_t size;
8271         int ret, pret, nr_pages, i;
8272
8273         if (!iov->iov_base) {
8274                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
8275                 return 0;
8276         }
8277
8278         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8279         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8280         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8281         nr_pages = end - start;
8282
8283         *pimu = NULL;
8284         ret = -ENOMEM;
8285
8286         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8287         if (!pages)
8288                 goto done;
8289
8290         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8291                               GFP_KERNEL);
8292         if (!vmas)
8293                 goto done;
8294
8295         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
8296         if (!imu)
8297                 goto done;
8298
8299         ret = 0;
8300         mmap_read_lock(current->mm);
8301         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8302                               pages, vmas);
8303         if (pret == nr_pages) {
8304                 /* don't support file backed memory */
8305                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8306                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8307
8308                         if (vma->vm_file &&
8309                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8310                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8311                                 break;
8312                         }
8313                 }
8314         } else {
8315                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8316         }
8317         mmap_read_unlock(current->mm);
8318         if (ret) {
8319                 /*
8320                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8321                  * release any pages we did get
8322                  */
8323                 if (pret > 0)
8324                         unpin_user_pages(pages, pret);
8325                 goto done;
8326         }
8327
8328         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8329         if (ret) {
8330                 unpin_user_pages(pages, pret);
8331                 goto done;
8332         }
8333
8334         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8335         size = iov->iov_len;
8336         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8337                 size_t vec_len;
8338
8339                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8340                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8341                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8342                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8343                 off = 0;
8344                 size -= vec_len;
8345         }
8346         /* store original address for later verification */
8347         imu->ubuf = ubuf;
8348         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
8349         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8350         *pimu = imu;
8351         ret = 0;
8352 done:
8353         if (ret)
8354                 kvfree(imu);
8355         kvfree(pages);
8356         kvfree(vmas);
8357         return ret;
8358 }
8359
8360 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8361 {
8362         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
8363         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
8364 }
8365
8366 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8367 {
8368         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
8369
8370         /*
8371          * Don't impose further limits on the size and buffer
8372          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8373          * submitted if they are wrong.
8374          */
8375         if (!iov->iov_base)
8376                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
8377         if (!iov->iov_len)
8378                 return -EFAULT;
8379
8380         /* arbitrary limit, but we need something */
8381         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8382                 return -EFAULT;
8383
8384         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
8385                 return -EOVERFLOW;
8386
8387         return 0;
8388 }
8389
8390 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8391                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
8392 {
8393         struct page *last_hpage = NULL;
8394         struct io_rsrc_data *data;
8395         int i, ret;
8396         struct iovec iov;
8397
8398         if (ctx->user_bufs)
8399                 return -EBUSY;
8400         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
8401                 return -EINVAL;
8402         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8403         if (ret)
8404                 return ret;
8405         data = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, nr_args);
8406         if (!data)
8407                 return -ENOMEM;
8408         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8409         if (ret) {
8410                 io_rsrc_data_free(data);
8411                 return ret;
8412         }
8413
8414         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
8415                 u64 tag = 0;
8416
8417                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[i], sizeof(tag))) {
8418                         ret = -EFAULT;
8419                         break;
8420                 }
8421                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8422                 if (ret)
8423                         break;
8424                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8425                 if (ret)
8426                         break;
8427                 if (!iov.iov_base && tag) {
8428                         ret = -EINVAL;
8429                         break;
8430                 }
8431
8432                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
8433                                              &last_hpage);
8434                 if (ret)
8435                         break;
8436                 data->tags[i] = tag;
8437         }
8438
8439         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
8440
8441         ctx->buf_data = data;
8442         if (ret)
8443                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8444         else
8445                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8446         return ret;
8447 }
8448
8449 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8450                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8451                                    unsigned int nr_args)
8452 {
8453         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8454         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
8455         struct page *last_hpage = NULL;
8456         bool needs_switch = false;
8457         __u32 done;
8458         int i, err;
8459
8460         if (!ctx->buf_data)
8461                 return -ENXIO;
8462         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
8463                 return -EINVAL;
8464
8465         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8466                 struct io_mapped_ubuf *imu;
8467                 int offset = up->offset + done;
8468                 u64 tag = 0;
8469
8470                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
8471                 if (err)
8472                         break;
8473                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
8474                         err = -EFAULT;
8475                         break;
8476                 }
8477                 err = io_buffer_validate(&iov);
8478                 if (err)
8479                         break;
8480                 if (!iov.iov_base && tag) {
8481                         err = -EINVAL;
8482                         break;
8483                 }
8484                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
8485                 if (err)
8486                         break;
8487
8488                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
8489                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
8490                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
8491                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
8492                         if (unlikely(err)) {
8493                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
8494                                 break;
8495                         }
8496                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
8497                         needs_switch = true;
8498                 }
8499
8500                 ctx->user_bufs[i] = imu;
8501                 ctx->buf_data->tags[offset] = tag;
8502         }
8503
8504         if (needs_switch)
8505                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
8506         return done ? done : err;
8507 }
8508
8509 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8510 {
8511         __s32 __user *fds = arg;
8512         int fd;
8513
8514         if (ctx->cq_ev_fd)
8515                 return -EBUSY;
8516
8517         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8518                 return -EFAULT;
8519
8520         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8521         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8522                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8523                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8524                 return ret;
8525         }
8526
8527         return 0;
8528 }
8529
8530 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8531 {
8532         if (ctx->cq_ev_fd) {
8533                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8534                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8535                 return 0;
8536         }
8537
8538         return -ENXIO;
8539 }
8540
8541 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8542 {
8543         struct io_buffer *buf;
8544         unsigned long index;
8545
8546         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8547                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8548 }
8549
8550 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8551 {
8552         struct io_kiocb *req, *nxt;
8553
8554         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8555                 if (tsk && req->task != tsk)
8556                         continue;
8557                 list_del(&req->compl.list);
8558                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8559         }
8560 }
8561
8562 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8563 {
8564         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8565         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8566
8567         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8568
8569         if (submit_state->free_reqs) {
8570                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8571                                      submit_state->reqs);
8572                 submit_state->free_reqs = 0;
8573         }
8574
8575         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
8576         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8577         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8578 }
8579
8580 static bool io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
8581 {
8582         if (!data)
8583                 return false;
8584         if (!atomic_dec_and_test(&data->refs))
8585                 wait_for_completion(&data->done);
8586         return true;
8587 }
8588
8589 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8590 {
8591         io_sq_thread_finish(ctx);
8592
8593         if (ctx->mm_account) {
8594                 mmdrop(ctx->mm_account);
8595                 ctx->mm_account = NULL;
8596         }
8597
8598         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8599         if (io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data))
8600                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8601         if (io_wait_rsrc_data(ctx->file_data))
8602                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8603         if (ctx->rings)
8604                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8605         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8606         io_eventfd_unregister(ctx);
8607         io_destroy_buffers(ctx);
8608         if (ctx->sq_creds)
8609                 put_cred(ctx->sq_creds);
8610
8611         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
8612         if (ctx->rsrc_node)
8613                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
8614         if (ctx->rsrc_backup_node)
8615                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
8616         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
8617
8618         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
8619         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
8620
8621 #if defined(CONFIG_UNIX)
8622         if (ctx->ring_sock) {
8623                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8624                 sock_release(ctx->ring_sock);
8625         }
8626 #endif
8627
8628         io_mem_free(ctx->rings);
8629         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8630
8631         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8632         free_uid(ctx->user);
8633         io_req_caches_free(ctx);
8634         if (ctx->hash_map)
8635                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8636         kfree(ctx->cancel_hash);
8637         kfree(ctx->dummy_ubuf);
8638         kfree(ctx);
8639 }
8640
8641 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8642 {
8643         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8644         __poll_t mask = 0;
8645
8646         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8647         /*
8648          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8649          * io_commit_cqring
8650          */
8651         smp_rmb();
8652         if (!io_sqring_full(ctx))
8653                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8654
8655         /*
8656          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8657          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8658          *      CPU0                    CPU1
8659          *      ----                    ----
8660          * lock(&ctx->uring_lock);
8661          *                              lock(&ep->mtx);
8662          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8663          * lock(&ep->mtx);
8664          *
8665          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8666          * pushs them to do the flush.
8667          */
8668         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8669                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8670
8671         return mask;
8672 }
8673
8674 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8675 {
8676         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8677
8678         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8679 }
8680
8681 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8682 {
8683         const struct cred *creds;
8684
8685         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8686         if (creds) {
8687                 put_cred(creds);
8688                 return 0;
8689         }
8690
8691         return -EINVAL;
8692 }
8693
8694 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8695 {
8696         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8697 }
8698
8699 struct io_tctx_exit {
8700         struct callback_head            task_work;
8701         struct completion               completion;
8702         struct io_ring_ctx              *ctx;
8703 };
8704
8705 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8706 {
8707         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8708         struct io_tctx_exit *work;
8709
8710         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8711         /*
8712          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8713          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8714          */
8715         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8716                 io_uring_del_task_file((unsigned long)work->ctx);
8717         complete(&work->completion);
8718 }
8719
8720 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8721 {
8722         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8723
8724         return req->ctx == data;
8725 }
8726
8727 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8728 {
8729         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8730         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8731         struct io_tctx_exit exit;
8732         struct io_tctx_node *node;
8733         int ret;
8734
8735         /*
8736          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8737          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8738          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8739          * as nobody else will be looking for them.
8740          */
8741         do {
8742                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, NULL);
8743                 if (ctx->sq_data) {
8744                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8745                         struct task_struct *tsk;
8746
8747                         io_sq_thread_park(sqd);
8748                         tsk = sqd->thread;
8749                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
8750                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
8751                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8752                         io_sq_thread_unpark(sqd);
8753                 }
8754
8755                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8756         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8757
8758         init_completion(&exit.completion);
8759         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8760         exit.ctx = ctx;
8761         /*
8762          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8763          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8764          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Apart from other work,
8765          * this lock/unlock section also waits them to finish.
8766          */
8767         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8768         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8769                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8770
8771                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8772                                         ctx_node);
8773                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
8774                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
8775                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8776                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8777                         continue;
8778                 wake_up_process(node->task);
8779
8780                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8781                 wait_for_completion(&exit.completion);
8782                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8783         }
8784         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8785         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8786         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8787
8788         io_ring_ctx_free(ctx);
8789 }
8790
8791 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8792 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8793                              struct files_struct *files)
8794 {
8795         struct io_kiocb *req, *tmp;
8796         int canceled = 0;
8797
8798         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8799         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8800                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
8801                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8802                         canceled++;
8803                 }
8804         }
8805         if (canceled != 0)
8806                 io_commit_cqring(ctx);
8807         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8808         if (canceled != 0)
8809                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8810         return canceled != 0;
8811 }
8812
8813 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8814 {
8815         unsigned long index;
8816         struct creds *creds;
8817
8818         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8819         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8820         if (ctx->rings)
8821                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8822         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8823                 io_unregister_personality(ctx, index);
8824         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8825
8826         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8827         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8828
8829         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8830         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8831
8832         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8833         /*
8834          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8835          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8836          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8837          * over using system_wq.
8838          */
8839         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8840 }
8841
8842 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8843 {
8844         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8845
8846         file->private_data = NULL;
8847         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8848         return 0;
8849 }
8850
8851 struct io_task_cancel {
8852         struct task_struct *task;
8853         struct files_struct *files;
8854 };
8855
8856 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8857 {
8858         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8859         struct io_task_cancel *cancel = data;
8860         bool ret;
8861
8862         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8863                 unsigned long flags;
8864                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8865
8866                 /* protect against races with linked timeouts */
8867                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8868                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8869                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8870         } else {
8871                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8872         }
8873         return ret;
8874 }
8875
8876 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8877                                   struct task_struct *task,
8878                                   struct files_struct *files)
8879 {
8880         struct io_defer_entry *de;
8881         LIST_HEAD(list);
8882
8883         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8884         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8885                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8886                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8887                         break;
8888                 }
8889         }
8890         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8891         if (list_empty(&list))
8892                 return false;
8893
8894         while (!list_empty(&list)) {
8895                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8896                 list_del_init(&de->list);
8897                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8898                 kfree(de);
8899         }
8900         return true;
8901 }
8902
8903 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8904 {
8905         struct io_tctx_node *node;
8906         enum io_wq_cancel cret;
8907         bool ret = false;
8908
8909         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8910         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8911                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8912
8913                 /*
8914                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8915                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8916                  */
8917                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8918                         continue;
8919                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8920                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8921         }
8922         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8923
8924         return ret;
8925 }
8926
8927 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8928                                          struct task_struct *task,
8929                                          struct files_struct *files)
8930 {
8931         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files, };
8932         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8933
8934         while (1) {
8935                 enum io_wq_cancel cret;
8936                 bool ret = false;
8937
8938                 if (!task) {
8939                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8940                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8941                         /*
8942                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8943                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8944                          */
8945                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8946                                                &cancel, true);
8947                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8948                 }
8949
8950                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8951                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !files) ||
8952                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8953                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8954                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8955                                 ret = true;
8956                         }
8957                 }
8958
8959                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8960                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8961                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8962                 ret |= io_run_task_work();
8963                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
8964                 if (!ret)
8965                         break;
8966                 cond_resched();
8967         }
8968 }
8969
8970 static int __io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8971 {
8972         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8973         struct io_tctx_node *node;
8974         int ret;
8975
8976         if (unlikely(!tctx)) {
8977                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8978                 if (unlikely(ret))
8979                         return ret;
8980                 tctx = current->io_uring;
8981         }
8982         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
8983                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
8984                 if (!node)
8985                         return -ENOMEM;
8986                 node->ctx = ctx;
8987                 node->task = current;
8988
8989                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
8990                                         node, GFP_KERNEL));
8991                 if (ret) {
8992                         kfree(node);
8993                         return ret;
8994                 }
8995
8996                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8997                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
8998                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8999         }
9000         tctx->last = ctx;
9001         return 0;
9002 }
9003
9004 /*
9005  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9006  */
9007 static inline int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9008 {
9009         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9010
9011         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9012                 return 0;
9013         return __io_uring_add_task_file(ctx);
9014 }
9015
9016 /*
9017  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9018  */
9019 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index)
9020 {
9021         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9022         struct io_tctx_node *node;
9023
9024         if (!tctx)
9025                 return;
9026         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9027         if (!node)
9028                 return;
9029
9030         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9031         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9032
9033         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9034         list_del(&node->ctx_node);
9035         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9036
9037         if (tctx->last == node->ctx)
9038                 tctx->last = NULL;
9039         kfree(node);
9040 }
9041
9042 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9043 {
9044         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9045         struct io_tctx_node *node;
9046         unsigned long index;
9047
9048         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
9049                 io_uring_del_task_file(index);
9050         if (wq) {
9051                 /*
9052                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9053                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9054                  */
9055                 tctx->io_wq = NULL;
9056                 io_wq_put_and_exit(wq);
9057         }
9058 }
9059
9060 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9061 {
9062         if (tracked)
9063                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9064         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9065 }
9066
9067 static void io_uring_try_cancel(struct files_struct *files)
9068 {
9069         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9070         struct io_tctx_node *node;
9071         unsigned long index;
9072
9073         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9074                 struct io_ring_ctx *ctx = node->ctx;
9075
9076                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9077                 if (!ctx->sq_data)
9078                         io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, files);
9079         }
9080 }
9081
9082 /* should only be called by SQPOLL task */
9083 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_sq_data *sqd)
9084 {
9085         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9086         struct io_ring_ctx *ctx;
9087         s64 inflight;
9088         DEFINE_WAIT(wait);
9089
9090         if (!current->io_uring)
9091                 return;
9092         if (tctx->io_wq)
9093                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9094
9095         WARN_ON_ONCE(!sqd || sqd->thread != current);
9096
9097         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9098         do {
9099                 /* read completions before cancelations */
9100                 inflight = tctx_inflight(tctx, false);
9101                 if (!inflight)
9102                         break;
9103                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9104                         io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
9105
9106                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9107                 /*
9108                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9109                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9110                  * prepare_to_wait().
9111                  */
9112                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, false))
9113                         schedule();
9114                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9115         } while (1);
9116         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9117 }
9118
9119 /*
9120  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
9121  * requests.
9122  */
9123 void __io_uring_cancel(struct files_struct *files)
9124 {
9125         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9126         DEFINE_WAIT(wait);
9127         s64 inflight;
9128
9129         if (tctx->io_wq)
9130                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9131
9132         /* make sure overflow events are dropped */
9133         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9134         do {
9135                 /* read completions before cancelations */
9136                 inflight = tctx_inflight(tctx, !!files);
9137                 if (!inflight)
9138                         break;
9139                 io_uring_try_cancel(files);
9140                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9141
9142                 /*
9143                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9144                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9145                  * prepare_to_wait().
9146                  */
9147                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !!files))
9148                         schedule();
9149                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9150         } while (1);
9151         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9152
9153         io_uring_clean_tctx(tctx);
9154         if (!files) {
9155                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9156                 __io_uring_free(current);
9157         }
9158 }
9159
9160 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9161                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9162 {
9163         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9164         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9165         struct page *page;
9166         void *ptr;
9167
9168         switch (offset) {
9169         case IORING_OFF_SQ_RING:
9170         case IORING_OFF_CQ_RING:
9171                 ptr = ctx->rings;
9172                 break;
9173         case IORING_OFF_SQES:
9174                 ptr = ctx->sq_sqes;
9175                 break;
9176         default:
9177                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9178         }
9179
9180         page = virt_to_head_page(ptr);
9181         if (sz > page_size(page))
9182                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9183
9184         return ptr;
9185 }
9186
9187 #ifdef CONFIG_MMU
9188
9189 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9190 {
9191         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9192         unsigned long pfn;
9193         void *ptr;
9194
9195         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9196         if (IS_ERR(ptr))
9197                 return PTR_ERR(ptr);
9198
9199         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9200         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9201 }
9202
9203 #else /* !CONFIG_MMU */
9204
9205 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9206 {
9207         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9208 }
9209
9210 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9211 {
9212         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9213 }
9214
9215 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9216         unsigned long addr, unsigned long len,
9217         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9218 {
9219         void *ptr;
9220
9221         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9222         if (IS_ERR(ptr))
9223                 return PTR_ERR(ptr);
9224
9225         return (unsigned long) ptr;
9226 }
9227
9228 #endif /* !CONFIG_MMU */
9229
9230 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9231 {
9232         DEFINE_WAIT(wait);
9233
9234         do {
9235                 if (!io_sqring_full(ctx))
9236                         break;
9237                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9238
9239                 if (!io_sqring_full(ctx))
9240                         break;
9241                 schedule();
9242         } while (!signal_pending(current));
9243
9244         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9245         return 0;
9246 }
9247
9248 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9249                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9250                           const sigset_t __user **sig)
9251 {
9252         struct io_uring_getevents_arg arg;
9253
9254         /*
9255          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9256          * is just a pointer to the sigset_t.
9257          */
9258         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9259                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9260                 *ts = NULL;
9261                 return 0;
9262         }
9263
9264         /*
9265          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9266          * timespec and sigset_t pointers if good.
9267          */
9268         if (*argsz != sizeof(arg))
9269                 return -EINVAL;
9270         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9271                 return -EFAULT;
9272         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9273         *argsz = arg.sigmask_sz;
9274         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9275         return 0;
9276 }
9277
9278 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9279                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9280                 size_t, argsz)
9281 {
9282         struct io_ring_ctx *ctx;
9283         int submitted = 0;
9284         struct fd f;
9285         long ret;
9286
9287         io_run_task_work();
9288
9289         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9290                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9291                 return -EINVAL;
9292
9293         f = fdget(fd);
9294         if (unlikely(!f.file))
9295                 return -EBADF;
9296
9297         ret = -EOPNOTSUPP;
9298         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9299                 goto out_fput;
9300
9301         ret = -ENXIO;
9302         ctx = f.file->private_data;
9303         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9304                 goto out_fput;
9305
9306         ret = -EBADFD;
9307         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9308                 goto out;
9309
9310         /*
9311          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9312          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9313          * we were asked to.
9314          */
9315         ret = 0;
9316         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9317                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
9318
9319                 ret = -EOWNERDEAD;
9320                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9321                         goto out;
9322                 }
9323                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9324                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9325                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9326                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9327                         if (ret)
9328                                 goto out;
9329                 }
9330                 submitted = to_submit;
9331         } else if (to_submit) {
9332                 ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9333                 if (unlikely(ret))
9334                         goto out;
9335                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9336                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9337                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9338
9339                 if (submitted != to_submit)
9340                         goto out;
9341         }
9342         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9343                 const sigset_t __user *sig;
9344                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9345
9346                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9347                 if (unlikely(ret))
9348                         goto out;
9349
9350                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9351
9352                 /*
9353                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9354                  * space applications don't need to do io completion events
9355                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9356                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9357                  */
9358                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9359                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9360                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9361                 } else {
9362                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9363                 }
9364         }
9365
9366 out:
9367         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9368 out_fput:
9369         fdput(f);
9370         return submitted ? submitted : ret;
9371 }
9372
9373 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9374 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9375                 const struct cred *cred)
9376 {
9377         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9378         struct group_info *gi;
9379         kernel_cap_t cap;
9380         unsigned __capi;
9381         int g;
9382
9383         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9384         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9385         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9386         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9387         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9388         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9389         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9390         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9391         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9392         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9393         gi = cred->group_info;
9394         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9395                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9396                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9397         }
9398         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9399         cap = cred->cap_effective;
9400         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9401                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9402         seq_putc(m, '\n');
9403         return 0;
9404 }
9405
9406 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9407 {
9408         struct io_sq_data *sq = NULL;
9409         bool has_lock;
9410         int i;
9411
9412         /*
9413          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9414          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9415          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9416          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9417          */
9418         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9419
9420         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9421                 sq = ctx->sq_data;
9422                 if (!sq->thread)
9423                         sq = NULL;
9424         }
9425
9426         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9427         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9428         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9429         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9430                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9431
9432                 if (f)
9433                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9434                 else
9435                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9436         }
9437         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9438         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9439                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
9440                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
9441
9442                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
9443         }
9444         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9445                 unsigned long index;
9446                 const struct cred *cred;
9447
9448                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9449                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9450                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9451         }
9452         seq_printf(m, "PollList:\n");
9453         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9454         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9455                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9456                 struct io_kiocb *req;
9457
9458                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9459                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9460                                         req->task->task_works != NULL);
9461         }
9462         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9463         if (has_lock)
9464                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9465 }
9466
9467 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9468 {
9469         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9470
9471         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9472                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9473                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9474         }
9475 }
9476 #endif
9477
9478 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9479         .release        = io_uring_release,
9480         .mmap           = io_uring_mmap,
9481 #ifndef CONFIG_MMU
9482         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9483         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9484 #endif
9485         .poll           = io_uring_poll,
9486         .fasync         = io_uring_fasync,
9487 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9488         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9489 #endif
9490 };
9491
9492 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9493                                   struct io_uring_params *p)
9494 {
9495         struct io_rings *rings;
9496         size_t size, sq_array_offset;
9497
9498         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9499         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9500         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9501
9502         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9503         if (size == SIZE_MAX)
9504                 return -EOVERFLOW;
9505
9506         rings = io_mem_alloc(size);
9507         if (!rings)
9508                 return -ENOMEM;
9509
9510         ctx->rings = rings;
9511         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9512         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9513         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9514         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9515         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9516         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9517         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9518
9519         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9520         if (size == SIZE_MAX) {
9521                 io_mem_free(ctx->rings);
9522                 ctx->rings = NULL;
9523                 return -EOVERFLOW;
9524         }
9525
9526         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9527         if (!ctx->sq_sqes) {
9528                 io_mem_free(ctx->rings);
9529                 ctx->rings = NULL;
9530                 return -ENOMEM;
9531         }
9532
9533         return 0;
9534 }
9535
9536 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9537 {
9538         int ret, fd;
9539
9540         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9541         if (fd < 0)
9542                 return fd;
9543
9544         ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9545         if (ret) {
9546                 put_unused_fd(fd);
9547                 return ret;
9548         }
9549         fd_install(fd, file);
9550         return fd;
9551 }
9552
9553 /*
9554  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9555  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9556  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9557  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9558  */
9559 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9560 {
9561         struct file *file;
9562 #if defined(CONFIG_UNIX)
9563         int ret;
9564
9565         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9566                                 &ctx->ring_sock);
9567         if (ret)
9568                 return ERR_PTR(ret);
9569 #endif
9570
9571         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9572                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9573 #if defined(CONFIG_UNIX)
9574         if (IS_ERR(file)) {
9575                 sock_release(ctx->ring_sock);
9576                 ctx->ring_sock = NULL;
9577         } else {
9578                 ctx->ring_sock->file = file;
9579         }
9580 #endif
9581         return file;
9582 }
9583
9584 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9585                            struct io_uring_params __user *params)
9586 {
9587         struct io_ring_ctx *ctx;
9588         struct file *file;
9589         int ret;
9590
9591         if (!entries)
9592                 return -EINVAL;
9593         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9594                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9595                         return -EINVAL;
9596                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9597         }
9598
9599         /*
9600          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9601          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9602          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9603          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9604          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9605          * of CQ ring entries manually.
9606          */
9607         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9608         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9609                 /*
9610                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9611                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9612                  * any cq vs sq ring sizing.
9613                  */
9614                 if (!p->cq_entries)
9615                         return -EINVAL;
9616                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9617                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9618                                 return -EINVAL;
9619                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9620                 }
9621                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9622                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9623                         return -EINVAL;
9624         } else {
9625                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9626         }
9627
9628         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9629         if (!ctx)
9630                 return -ENOMEM;
9631         ctx->compat = in_compat_syscall();
9632         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9633                 ctx->user = get_uid(current_user());
9634
9635         /*
9636          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9637          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9638          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9639          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9640          */
9641         mmgrab(current->mm);
9642         ctx->mm_account = current->mm;
9643
9644         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9645         if (ret)
9646                 goto err;
9647
9648         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9649         if (ret)
9650                 goto err;
9651         /* always set a rsrc node */
9652         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9653         if (ret)
9654                 goto err;
9655         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9656
9657         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9658         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9659         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9660         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9661         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9662         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9663         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9664         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9665
9666         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9667         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9668         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9669         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9670         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9671         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9672         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9673         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9674
9675         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9676                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9677                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9678                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9679                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
9680                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
9681
9682         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9683                 ret = -EFAULT;
9684                 goto err;
9685         }
9686
9687         file = io_uring_get_file(ctx);
9688         if (IS_ERR(file)) {
9689                 ret = PTR_ERR(file);
9690                 goto err;
9691         }
9692
9693         /*
9694          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9695          * having closed it before we finish setup
9696          */
9697         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9698         if (ret < 0) {
9699                 /* fput will clean it up */
9700                 fput(file);
9701                 return ret;
9702         }
9703
9704         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9705         return ret;
9706 err:
9707         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9708         return ret;
9709 }
9710
9711 /*
9712  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9713  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9714  * params structure passed in.
9715  */
9716 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9717 {
9718         struct io_uring_params p;
9719         int i;
9720
9721         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9722                 return -EFAULT;
9723         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9724                 if (p.resv[i])
9725                         return -EINVAL;
9726         }
9727
9728         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9729                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9730                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9731                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9732                 return -EINVAL;
9733
9734         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9735 }
9736
9737 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9738                 struct io_uring_params __user *, params)
9739 {
9740         return io_uring_setup(entries, params);
9741 }
9742
9743 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9744 {
9745         struct io_uring_probe *p;
9746         size_t size;
9747         int i, ret;
9748
9749         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9750         if (size == SIZE_MAX)
9751                 return -EOVERFLOW;
9752         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9753         if (!p)
9754                 return -ENOMEM;
9755
9756         ret = -EFAULT;
9757         if (copy_from_user(p, arg, size))
9758                 goto out;
9759         ret = -EINVAL;
9760         if (memchr_inv(p, 0, size))
9761                 goto out;
9762
9763         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9764         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9765                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9766
9767         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9768                 p->ops[i].op = i;
9769                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9770                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9771         }
9772         p->ops_len = i;
9773
9774         ret = 0;
9775         if (copy_to_user(arg, p, size))
9776                 ret = -EFAULT;
9777 out:
9778         kfree(p);
9779         return ret;
9780 }
9781
9782 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9783 {
9784         const struct cred *creds;
9785         u32 id;
9786         int ret;
9787
9788         creds = get_current_cred();
9789
9790         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9791                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9792         if (!ret)
9793                 return id;
9794         put_cred(creds);
9795         return ret;
9796 }
9797
9798 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9799                                     unsigned int nr_args)
9800 {
9801         struct io_uring_restriction *res;
9802         size_t size;
9803         int i, ret;
9804
9805         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9806         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9807                 return -EBADFD;
9808
9809         /* We allow only a single restrictions registration */
9810         if (ctx->restrictions.registered)
9811                 return -EBUSY;
9812
9813         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9814                 return -EINVAL;
9815
9816         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9817         if (size == SIZE_MAX)
9818                 return -EOVERFLOW;
9819
9820         res = memdup_user(arg, size);
9821         if (IS_ERR(res))
9822                 return PTR_ERR(res);
9823
9824         ret = 0;
9825
9826         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9827                 switch (res[i].opcode) {
9828                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9829                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9830                                 ret = -EINVAL;
9831                                 goto out;
9832                         }
9833
9834                         __set_bit(res[i].register_op,
9835                                   ctx->restrictions.register_op);
9836                         break;
9837                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9838                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9839                                 ret = -EINVAL;
9840                                 goto out;
9841                         }
9842
9843                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9844                         break;
9845                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9846                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9847                         break;
9848                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9849                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9850                         break;
9851                 default:
9852                         ret = -EINVAL;
9853                         goto out;
9854                 }
9855         }
9856
9857 out:
9858         /* Reset all restrictions if an error happened */
9859         if (ret != 0)
9860                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9861         else
9862                 ctx->restrictions.registered = true;
9863
9864         kfree(res);
9865         return ret;
9866 }
9867
9868 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9869 {
9870         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9871                 return -EBADFD;
9872
9873         if (ctx->restrictions.registered)
9874                 ctx->restricted = 1;
9875
9876         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9877         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9878                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9879         return 0;
9880 }
9881
9882 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
9883                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9884                                      unsigned nr_args)
9885 {
9886         __u32 tmp;
9887         int err;
9888
9889         if (up->resv)
9890                 return -EINVAL;
9891         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
9892                 return -EOVERFLOW;
9893         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9894         if (err)
9895                 return err;
9896
9897         switch (type) {
9898         case IORING_RSRC_FILE:
9899                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
9900         case IORING_RSRC_BUFFER:
9901                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
9902         }
9903         return -EINVAL;
9904 }
9905
9906 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9907                                     unsigned nr_args)
9908 {
9909         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9910
9911         if (!nr_args)
9912                 return -EINVAL;
9913         memset(&up, 0, sizeof(up));
9914         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
9915                 return -EFAULT;
9916         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
9917 }
9918
9919 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9920                                    unsigned size, unsigned type)
9921 {
9922         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9923
9924         if (size != sizeof(up))
9925                 return -EINVAL;
9926         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
9927                 return -EFAULT;
9928         if (!up.nr || up.resv)
9929                 return -EINVAL;
9930         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
9931 }
9932
9933 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9934                             unsigned int size, unsigned int type)
9935 {
9936         struct io_uring_rsrc_register rr;
9937
9938         /* keep it extendible */
9939         if (size != sizeof(rr))
9940                 return -EINVAL;
9941
9942         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
9943         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
9944                 return -EFAULT;
9945         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
9946                 return -EINVAL;
9947
9948         switch (type) {
9949         case IORING_RSRC_FILE:
9950                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9951                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9952         case IORING_RSRC_BUFFER:
9953                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9954                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9955         }
9956         return -EINVAL;
9957 }
9958
9959 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9960 {
9961         switch (op) {
9962         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9963         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9964         case IORING_REGISTER_FILES:
9965         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9966         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9967         case IORING_REGISTER_PROBE:
9968         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9969         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9970         case IORING_REGISTER_FILES2:
9971         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
9972         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
9973         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
9974                 return false;
9975         default:
9976                 return true;
9977         }
9978 }
9979
9980 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9981                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9982         __releases(ctx->uring_lock)
9983         __acquires(ctx->uring_lock)
9984 {
9985         int ret;
9986
9987         /*
9988          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9989          * someone else killed the ctx or is already going through
9990          * io_uring_register().
9991          */
9992         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9993                 return -ENXIO;
9994
9995         if (ctx->restricted) {
9996                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
9997                         return -EINVAL;
9998                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
9999                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10000                         return -EACCES;
10001         }
10002
10003         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10004                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10005
10006                 /*
10007                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
10008                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
10009                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
10010                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
10011                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
10012                  * after we've killed the percpu ref.
10013                  */
10014                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10015                 do {
10016                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10017                         if (!ret)
10018                                 break;
10019                         ret = io_run_task_work_sig();
10020                         if (ret < 0)
10021                                 break;
10022                 } while (1);
10023                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10024
10025                 if (ret) {
10026                         io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10027                         return ret;
10028                 }
10029         }
10030
10031         switch (opcode) {
10032         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10033                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10034                 break;
10035         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10036                 ret = -EINVAL;
10037                 if (arg || nr_args)
10038                         break;
10039                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10040                 break;
10041         case IORING_REGISTER_FILES:
10042                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10043                 break;
10044         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10045                 ret = -EINVAL;
10046                 if (arg || nr_args)
10047                         break;
10048                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10049                 break;
10050         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10051                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10052                 break;
10053         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10054         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10055                 ret = -EINVAL;
10056                 if (nr_args != 1)
10057                         break;
10058                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10059                 if (ret)
10060                         break;
10061                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10062                         ctx->eventfd_async = 1;
10063                 else
10064                         ctx->eventfd_async = 0;
10065                 break;
10066         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10067                 ret = -EINVAL;
10068                 if (arg || nr_args)
10069                         break;
10070                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10071                 break;
10072         case IORING_REGISTER_PROBE:
10073                 ret = -EINVAL;
10074                 if (!arg || nr_args > 256)
10075                         break;
10076                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10077                 break;
10078         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10079                 ret = -EINVAL;
10080                 if (arg || nr_args)
10081                         break;
10082                 ret = io_register_personality(ctx);
10083                 break;
10084         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10085                 ret = -EINVAL;
10086                 if (arg)
10087                         break;
10088                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10089                 break;
10090         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10091                 ret = -EINVAL;
10092                 if (arg || nr_args)
10093                         break;
10094                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10095                 break;
10096         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10097                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10098                 break;
10099         case IORING_REGISTER_FILES2:
10100                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10101                 break;
10102         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10103                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10104                                               IORING_RSRC_FILE);
10105                 break;
10106         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10107                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10108                 break;
10109         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10110                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10111                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10112                 break;
10113         default:
10114                 ret = -EINVAL;
10115                 break;
10116         }
10117
10118         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10119                 /* bring the ctx back to life */
10120                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10121                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10122         }
10123         return ret;
10124 }
10125
10126 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10127                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10128 {
10129         struct io_ring_ctx *ctx;
10130         long ret = -EBADF;
10131         struct fd f;
10132
10133         f = fdget(fd);
10134         if (!f.file)
10135                 return -EBADF;
10136
10137         ret = -EOPNOTSUPP;
10138         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10139                 goto out_fput;
10140
10141         ctx = f.file->private_data;
10142
10143         io_run_task_work();
10144
10145         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10146         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10147         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10148         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10149                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10150 out_fput:
10151         fdput(f);
10152         return ret;
10153 }
10154
10155 static int __init io_uring_init(void)
10156 {
10157 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10158         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10159         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10160 } while (0)
10161
10162 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10163         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10164         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10165         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10166         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10167         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10168         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10169         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10170         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10171         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10172         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10173         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10174         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10175         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10176         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10177         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10178         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10179         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10180         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10181         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10182         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10183         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10184         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10185         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10186         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10187         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10188         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10189         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10190         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10191         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10192         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10193
10194         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
10195                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
10196         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
10197                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
10198         /* should fit into one byte */
10199         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
10200
10201         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10202         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10203         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10204                                 SLAB_ACCOUNT);
10205         return 0;
10206 };
10207 __initcall(io_uring_init);