fs/io_uring.c

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