Merge tag 'clk-fixes-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/kthread.h>
61 #include <linux/blkdev.h>
62 #include <linux/bvec.h>
63 #include <linux/net.h>
64 #include <net/sock.h>
65 #include <net/af_unix.h>
66 #include <net/scm.h>
67 #include <linux/anon_inodes.h>
68 #include <linux/sched/mm.h>
69 #include <linux/uaccess.h>
70 #include <linux/nospec.h>
71 #include <linux/sizes.h>
72 #include <linux/hugetlb.h>
73 #include <linux/highmem.h>
74 #include <linux/namei.h>
75 #include <linux/fsnotify.h>
76 #include <linux/fadvise.h>
77 #include <linux/eventpoll.h>
78 #include <linux/fs_struct.h>
79 #include <linux/splice.h>
80 #include <linux/task_work.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
101 struct io_uring {
102         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
103         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
104 };
105
106 /*
107  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
108  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
109  *
110  * The offsets to the member fields are published through struct
111  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
112  */
113 struct io_rings {
114         /*
115          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
116          * masked to get valid indices.
117          *
118          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
119          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
120          * cq ring.
121          */
122         struct io_uring         sq, cq;
123         /*
124          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
125          * ring_entries - 1)
126          */
127         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
128         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
129         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
130         /*
131          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
132          * invalid index stored in array
133          *
134          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
135          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
136          * cached value).
137          *
138          * After a new SQ head value was read by the application this
139          * counter includes all submissions that were dropped reaching
140          * the new SQ head (and possibly more).
141          */
142         u32                     sq_dropped;
143         /*
144          * Runtime SQ flags
145          *
146          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
147          * application.
148          *
149          * The application needs a full memory barrier before checking
150          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
151          */
152         u32                     sq_flags;
153         /*
154          * Runtime CQ flags
155          *
156          * Written by the application, shouldn't be modified by the
157          * kernel.
158          */
159         u32                     cq_flags;
160         /*
161          * Number of completion events lost because the queue was full;
162          * this should be avoided by the application by making sure
163          * there are not more requests pending than there is space in
164          * the completion queue.
165          *
166          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
167          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
168          * cached value).
169          *
170          * As completion events come in out of order this counter is not
171          * ordered with any other data.
172          */
173         u32                     cq_overflow;
174         /*
175          * Ring buffer of completion events.
176          *
177          * The kernel writes completion events fresh every time they are
178          * produced, so the application is allowed to modify pending
179          * entries.
180          */
181         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
182 };
183
184 struct io_mapped_ubuf {
185         u64             ubuf;
186         size_t          len;
187         struct          bio_vec *bvec;
188         unsigned int    nr_bvecs;
189 };
190
191 struct fixed_file_table {
192         struct file             **files;
193 };
194
195 struct fixed_file_ref_node {
196         struct percpu_ref               refs;
197         struct list_head                node;
198         struct list_head                file_list;
199         struct fixed_file_data          *file_data;
200         struct llist_node               llist;
201 };
202
203 struct fixed_file_data {
204         struct fixed_file_table         *table;
205         struct io_ring_ctx              *ctx;
206
207         struct percpu_ref               *cur_refs;
208         struct percpu_ref               refs;
209         struct completion               done;
210         struct list_head                ref_list;
211         spinlock_t                      lock;
212 };
213
214 struct io_buffer {
215         struct list_head list;
216         __u64 addr;
217         __s32 len;
218         __u16 bid;
219 };
220
221 struct io_ring_ctx {
222         struct {
223                 struct percpu_ref       refs;
224         } ____cacheline_aligned_in_smp;
225
226         struct {
227                 unsigned int            flags;
228                 unsigned int            compat: 1;
229                 unsigned int            account_mem: 1;
230                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
231                 unsigned int            drain_next: 1;
232                 unsigned int            eventfd_async: 1;
233
234                 /*
235                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
236                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
237                  *
238                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
239                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
240                  * the queue when needed.
241                  *
242                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
243                  * array.
244                  */
245                 u32                     *sq_array;
246                 unsigned                cached_sq_head;
247                 unsigned                sq_entries;
248                 unsigned                sq_mask;
249                 unsigned                sq_thread_idle;
250                 unsigned                cached_sq_dropped;
251                 atomic_t                cached_cq_overflow;
252                 unsigned long           sq_check_overflow;
253
254                 struct list_head        defer_list;
255                 struct list_head        timeout_list;
256                 struct list_head        cq_overflow_list;
257
258                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
259                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
260         } ____cacheline_aligned_in_smp;
261
262         struct io_rings *rings;
263
264         /* IO offload */
265         struct io_wq            *io_wq;
266         struct task_struct      *sqo_thread;    /* if using sq thread polling */
267         struct mm_struct        *sqo_mm;
268         wait_queue_head_t       sqo_wait;
269
270         /*
271          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
272          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
273          * used. Only updated through io_uring_register(2).
274          */
275         struct fixed_file_data  *file_data;
276         unsigned                nr_user_files;
277         int                     ring_fd;
278         struct file             *ring_file;
279
280         /* if used, fixed mapped user buffers */
281         unsigned                nr_user_bufs;
282         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
283
284         struct user_struct      *user;
285
286         const struct cred       *creds;
287
288         struct completion       ref_comp;
289         struct completion       sq_thread_comp;
290
291         /* if all else fails... */
292         struct io_kiocb         *fallback_req;
293
294 #if defined(CONFIG_UNIX)
295         struct socket           *ring_sock;
296 #endif
297
298         struct idr              io_buffer_idr;
299
300         struct idr              personality_idr;
301
302         struct {
303                 unsigned                cached_cq_tail;
304                 unsigned                cq_entries;
305                 unsigned                cq_mask;
306                 atomic_t                cq_timeouts;
307                 unsigned long           cq_check_overflow;
308                 struct wait_queue_head  cq_wait;
309                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
310                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
311         } ____cacheline_aligned_in_smp;
312
313         struct {
314                 struct mutex            uring_lock;
315                 wait_queue_head_t       wait;
316         } ____cacheline_aligned_in_smp;
317
318         struct {
319                 spinlock_t              completion_lock;
320
321                 /*
322                  * ->poll_list is protected by the ctx->uring_lock for
323                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
324                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
325                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
326                  */
327                 struct list_head        poll_list;
328                 struct hlist_head       *cancel_hash;
329                 unsigned                cancel_hash_bits;
330                 bool                    poll_multi_file;
331
332                 spinlock_t              inflight_lock;
333                 struct list_head        inflight_list;
334         } ____cacheline_aligned_in_smp;
335
336         struct delayed_work             file_put_work;
337         struct llist_head               file_put_llist;
338
339         struct work_struct              exit_work;
340 };
341
342 /*
343  * First field must be the file pointer in all the
344  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
345  */
346 struct io_poll_iocb {
347         struct file                     *file;
348         union {
349                 struct wait_queue_head  *head;
350                 u64                     addr;
351         };
352         __poll_t                        events;
353         bool                            done;
354         bool                            canceled;
355         struct wait_queue_entry         wait;
356 };
357
358 struct io_close {
359         struct file                     *file;
360         struct file                     *put_file;
361         int                             fd;
362 };
363
364 struct io_timeout_data {
365         struct io_kiocb                 *req;
366         struct hrtimer                  timer;
367         struct timespec64               ts;
368         enum hrtimer_mode               mode;
369 };
370
371 struct io_accept {
372         struct file                     *file;
373         struct sockaddr __user          *addr;
374         int __user                      *addr_len;
375         int                             flags;
376         unsigned long                   nofile;
377 };
378
379 struct io_sync {
380         struct file                     *file;
381         loff_t                          len;
382         loff_t                          off;
383         int                             flags;
384         int                             mode;
385 };
386
387 struct io_cancel {
388         struct file                     *file;
389         u64                             addr;
390 };
391
392 struct io_timeout {
393         struct file                     *file;
394         u64                             addr;
395         int                             flags;
396         u32                             off;
397         u32                             target_seq;
398 };
399
400 struct io_rw {
401         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
402         struct kiocb                    kiocb;
403         u64                             addr;
404         u64                             len;
405 };
406
407 struct io_connect {
408         struct file                     *file;
409         struct sockaddr __user          *addr;
410         int                             addr_len;
411 };
412
413 struct io_sr_msg {
414         struct file                     *file;
415         union {
416                 struct user_msghdr __user *msg;
417                 void __user             *buf;
418         };
419         int                             msg_flags;
420         int                             bgid;
421         size_t                          len;
422         struct io_buffer                *kbuf;
423 };
424
425 struct io_open {
426         struct file                     *file;
427         int                             dfd;
428         struct filename                 *filename;
429         struct open_how                 how;
430         unsigned long                   nofile;
431 };
432
433 struct io_files_update {
434         struct file                     *file;
435         u64                             arg;
436         u32                             nr_args;
437         u32                             offset;
438 };
439
440 struct io_fadvise {
441         struct file                     *file;
442         u64                             offset;
443         u32                             len;
444         u32                             advice;
445 };
446
447 struct io_madvise {
448         struct file                     *file;
449         u64                             addr;
450         u32                             len;
451         u32                             advice;
452 };
453
454 struct io_epoll {
455         struct file                     *file;
456         int                             epfd;
457         int                             op;
458         int                             fd;
459         struct epoll_event              event;
460 };
461
462 struct io_splice {
463         struct file                     *file_out;
464         struct file                     *file_in;
465         loff_t                          off_out;
466         loff_t                          off_in;
467         u64                             len;
468         unsigned int                    flags;
469 };
470
471 struct io_provide_buf {
472         struct file                     *file;
473         __u64                           addr;
474         __s32                           len;
475         __u32                           bgid;
476         __u16                           nbufs;
477         __u16                           bid;
478 };
479
480 struct io_statx {
481         struct file                     *file;
482         int                             dfd;
483         unsigned int                    mask;
484         unsigned int                    flags;
485         const char __user               *filename;
486         struct statx __user             *buffer;
487 };
488
489 struct io_async_connect {
490         struct sockaddr_storage         address;
491 };
492
493 struct io_async_msghdr {
494         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
495         struct iovec                    *iov;
496         struct sockaddr __user          *uaddr;
497         struct msghdr                   msg;
498         struct sockaddr_storage         addr;
499 };
500
501 struct io_async_rw {
502         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
503         struct iovec                    *iov;
504         ssize_t                         nr_segs;
505         ssize_t                         size;
506 };
507
508 struct io_async_ctx {
509         union {
510                 struct io_async_rw      rw;
511                 struct io_async_msghdr  msg;
512                 struct io_async_connect connect;
513                 struct io_timeout_data  timeout;
514         };
515 };
516
517 enum {
518         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
519         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
520         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
521         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
522         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
523         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
524
525         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
526         REQ_F_LINK_NEXT_BIT,
527         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
528         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
529         REQ_F_CUR_POS_BIT,
530         REQ_F_NOWAIT_BIT,
531         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
532         REQ_F_TIMEOUT_BIT,
533         REQ_F_ISREG_BIT,
534         REQ_F_MUST_PUNT_BIT,
535         REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ_BIT,
536         REQ_F_COMP_LOCKED_BIT,
537         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
538         REQ_F_OVERFLOW_BIT,
539         REQ_F_POLLED_BIT,
540         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
541         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
542         REQ_F_QUEUE_TIMEOUT_BIT,
543         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
544         REQ_F_TASK_PINNED_BIT,
545
546         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
547         __REQ_F_LAST_BIT,
548 };
549
550 enum {
551         /* ctx owns file */
552         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
553         /* drain existing IO first */
554         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
555         /* linked sqes */
556         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
557         /* doesn't sever on completion < 0 */
558         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
559         /* IOSQE_ASYNC */
560         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
561         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
562         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
563
564         /* head of a link */
565         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
566         /* already grabbed next link */
567         REQ_F_LINK_NEXT         = BIT(REQ_F_LINK_NEXT_BIT),
568         /* fail rest of links */
569         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
570         /* on inflight list */
571         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
572         /* read/write uses file position */
573         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
574         /* must not punt to workers */
575         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
576         /* has linked timeout */
577         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
578         /* timeout request */
579         REQ_F_TIMEOUT           = BIT(REQ_F_TIMEOUT_BIT),
580         /* regular file */
581         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
582         /* must be punted even for NONBLOCK */
583         REQ_F_MUST_PUNT         = BIT(REQ_F_MUST_PUNT_BIT),
584         /* no timeout sequence */
585         REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ     = BIT(REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ_BIT),
586         /* completion under lock */
587         REQ_F_COMP_LOCKED       = BIT(REQ_F_COMP_LOCKED_BIT),
588         /* needs cleanup */
589         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
590         /* in overflow list */
591         REQ_F_OVERFLOW          = BIT(REQ_F_OVERFLOW_BIT),
592         /* already went through poll handler */
593         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
594         /* buffer already selected */
595         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
596         /* doesn't need file table for this request */
597         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
598         /* needs to queue linked timeout */
599         REQ_F_QUEUE_TIMEOUT     = BIT(REQ_F_QUEUE_TIMEOUT_BIT),
600         /* io_wq_work is initialized */
601         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
602         /* req->task is refcounted */
603         REQ_F_TASK_PINNED       = BIT(REQ_F_TASK_PINNED_BIT),
604 };
605
606 struct async_poll {
607         struct io_poll_iocb     poll;
608         struct io_wq_work       work;
609 };
610
611 /*
612  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
613  * as the first entry in their struct definition. So you can
614  * access the file pointer through any of the sub-structs,
615  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
616  */
617 struct io_kiocb {
618         union {
619                 struct file             *file;
620                 struct io_rw            rw;
621                 struct io_poll_iocb     poll;
622                 struct io_accept        accept;
623                 struct io_sync          sync;
624                 struct io_cancel        cancel;
625                 struct io_timeout       timeout;
626                 struct io_connect       connect;
627                 struct io_sr_msg        sr_msg;
628                 struct io_open          open;
629                 struct io_close         close;
630                 struct io_files_update  files_update;
631                 struct io_fadvise       fadvise;
632                 struct io_madvise       madvise;
633                 struct io_epoll         epoll;
634                 struct io_splice        splice;
635                 struct io_provide_buf   pbuf;
636                 struct io_statx         statx;
637         };
638
639         struct io_async_ctx             *io;
640         int                             cflags;
641         u8                              opcode;
642         /* polled IO has completed */
643         u8                              iopoll_completed;
644
645         u16                             buf_index;
646
647         struct io_ring_ctx      *ctx;
648         struct list_head        list;
649         unsigned int            flags;
650         refcount_t              refs;
651         struct task_struct      *task;
652         unsigned long           fsize;
653         u64                     user_data;
654         u32                     result;
655         u32                     sequence;
656
657         struct list_head        link_list;
658
659         struct list_head        inflight_entry;
660
661         struct percpu_ref       *fixed_file_refs;
662
663         union {
664                 /*
665                  * Only commands that never go async can use the below fields,
666                  * obviously. Right now only IORING_OP_POLL_ADD uses them, and
667                  * async armed poll handlers for regular commands. The latter
668                  * restore the work, if needed.
669                  */
670                 struct {
671                         struct callback_head    task_work;
672                         struct hlist_node       hash_node;
673                         struct async_poll       *apoll;
674                 };
675                 struct io_wq_work       work;
676         };
677 };
678
679 #define IO_PLUG_THRESHOLD               2
680 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
681
682 struct io_submit_state {
683         struct blk_plug         plug;
684
685         /*
686          * io_kiocb alloc cache
687          */
688         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
689         unsigned int            free_reqs;
690
691         /*
692          * File reference cache
693          */
694         struct file             *file;
695         unsigned int            fd;
696         unsigned int            has_refs;
697         unsigned int            used_refs;
698         unsigned int            ios_left;
699 };
700
701 struct io_op_def {
702         /* needs req->io allocated for deferral/async */
703         unsigned                async_ctx : 1;
704         /* needs current->mm setup, does mm access */
705         unsigned                needs_mm : 1;
706         /* needs req->file assigned */
707         unsigned                needs_file : 1;
708         /* don't fail if file grab fails */
709         unsigned                needs_file_no_error : 1;
710         /* hash wq insertion if file is a regular file */
711         unsigned                hash_reg_file : 1;
712         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
713         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
714         /* opcode is not supported by this kernel */
715         unsigned                not_supported : 1;
716         /* needs file table */
717         unsigned                file_table : 1;
718         /* needs ->fs */
719         unsigned                needs_fs : 1;
720         /* set if opcode supports polled "wait" */
721         unsigned                pollin : 1;
722         unsigned                pollout : 1;
723         /* op supports buffer selection */
724         unsigned                buffer_select : 1;
725 };
726
727 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
728         [IORING_OP_NOP] = {},
729         [IORING_OP_READV] = {
730                 .async_ctx              = 1,
731                 .needs_mm               = 1,
732                 .needs_file             = 1,
733                 .unbound_nonreg_file    = 1,
734                 .pollin                 = 1,
735                 .buffer_select          = 1,
736         },
737         [IORING_OP_WRITEV] = {
738                 .async_ctx              = 1,
739                 .needs_mm               = 1,
740                 .needs_file             = 1,
741                 .hash_reg_file          = 1,
742                 .unbound_nonreg_file    = 1,
743                 .pollout                = 1,
744         },
745         [IORING_OP_FSYNC] = {
746                 .needs_file             = 1,
747         },
748         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
749                 .needs_file             = 1,
750                 .unbound_nonreg_file    = 1,
751                 .pollin                 = 1,
752         },
753         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
754                 .needs_file             = 1,
755                 .hash_reg_file          = 1,
756                 .unbound_nonreg_file    = 1,
757                 .pollout                = 1,
758         },
759         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
760                 .needs_file             = 1,
761                 .unbound_nonreg_file    = 1,
762         },
763         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
764         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
765                 .needs_file             = 1,
766         },
767         [IORING_OP_SENDMSG] = {
768                 .async_ctx              = 1,
769                 .needs_mm               = 1,
770                 .needs_file             = 1,
771                 .unbound_nonreg_file    = 1,
772                 .needs_fs               = 1,
773                 .pollout                = 1,
774         },
775         [IORING_OP_RECVMSG] = {
776                 .async_ctx              = 1,
777                 .needs_mm               = 1,
778                 .needs_file             = 1,
779                 .unbound_nonreg_file    = 1,
780                 .needs_fs               = 1,
781                 .pollin                 = 1,
782                 .buffer_select          = 1,
783         },
784         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
785                 .async_ctx              = 1,
786                 .needs_mm               = 1,
787         },
788         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
789         [IORING_OP_ACCEPT] = {
790                 .needs_mm               = 1,
791                 .needs_file             = 1,
792                 .unbound_nonreg_file    = 1,
793                 .file_table             = 1,
794                 .pollin                 = 1,
795         },
796         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
797         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
798                 .async_ctx              = 1,
799                 .needs_mm               = 1,
800         },
801         [IORING_OP_CONNECT] = {
802                 .async_ctx              = 1,
803                 .needs_mm               = 1,
804                 .needs_file             = 1,
805                 .unbound_nonreg_file    = 1,
806                 .pollout                = 1,
807         },
808         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
809                 .needs_file             = 1,
810         },
811         [IORING_OP_OPENAT] = {
812                 .file_table             = 1,
813                 .needs_fs               = 1,
814         },
815         [IORING_OP_CLOSE] = {
816                 .needs_file             = 1,
817                 .needs_file_no_error    = 1,
818                 .file_table             = 1,
819         },
820         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
821                 .needs_mm               = 1,
822                 .file_table             = 1,
823         },
824         [IORING_OP_STATX] = {
825                 .needs_mm               = 1,
826                 .needs_fs               = 1,
827                 .file_table             = 1,
828         },
829         [IORING_OP_READ] = {
830                 .needs_mm               = 1,
831                 .needs_file             = 1,
832                 .unbound_nonreg_file    = 1,
833                 .pollin                 = 1,
834                 .buffer_select          = 1,
835         },
836         [IORING_OP_WRITE] = {
837                 .needs_mm               = 1,
838                 .needs_file             = 1,
839                 .unbound_nonreg_file    = 1,
840                 .pollout                = 1,
841         },
842         [IORING_OP_FADVISE] = {
843                 .needs_file             = 1,
844         },
845         [IORING_OP_MADVISE] = {
846                 .needs_mm               = 1,
847         },
848         [IORING_OP_SEND] = {
849                 .needs_mm               = 1,
850                 .needs_file             = 1,
851                 .unbound_nonreg_file    = 1,
852                 .pollout                = 1,
853         },
854         [IORING_OP_RECV] = {
855                 .needs_mm               = 1,
856                 .needs_file             = 1,
857                 .unbound_nonreg_file    = 1,
858                 .pollin                 = 1,
859                 .buffer_select          = 1,
860         },
861         [IORING_OP_OPENAT2] = {
862                 .file_table             = 1,
863                 .needs_fs               = 1,
864         },
865         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
866                 .unbound_nonreg_file    = 1,
867                 .file_table             = 1,
868         },
869         [IORING_OP_SPLICE] = {
870                 .needs_file             = 1,
871                 .hash_reg_file          = 1,
872                 .unbound_nonreg_file    = 1,
873         },
874         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
875         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
876         [IORING_OP_TEE] = {
877                 .needs_file             = 1,
878                 .hash_reg_file          = 1,
879                 .unbound_nonreg_file    = 1,
880         },
881 };
882
883 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work **workptr);
884 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
885 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
886 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
887 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
888 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
889 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
890                                  struct io_uring_files_update *ip,
891                                  unsigned nr_args);
892 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req);
893 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res);
894 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req);
895 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
896                        int fd, struct file **out_file, bool fixed);
897 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req,
898                            const struct io_uring_sqe *sqe);
899
900 static struct kmem_cache *req_cachep;
901
902 static const struct file_operations io_uring_fops;
903
904 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
905 {
906 #if defined(CONFIG_UNIX)
907         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
908                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
909
910                 return ctx->ring_sock->sk;
911         }
912 #endif
913         return NULL;
914 }
915 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
916
917 static void io_get_req_task(struct io_kiocb *req)
918 {
919         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
920                 return;
921         get_task_struct(req->task);
922         req->flags |= REQ_F_TASK_PINNED;
923 }
924
925 /* not idempotent -- it doesn't clear REQ_F_TASK_PINNED */
926 static void __io_put_req_task(struct io_kiocb *req)
927 {
928         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
929                 put_task_struct(req->task);
930 }
931
932 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
933
934 /*
935  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
936  * touch any members of io_wq_work.
937  */
938 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
939 {
940         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
941                 return;
942
943         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
944         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
945 }
946
947 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
948 {
949         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
950 }
951
952 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
953 {
954         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
955
956         complete(&ctx->ref_comp);
957 }
958
959 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
960 {
961         struct io_ring_ctx *ctx;
962         int hash_bits;
963
964         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
965         if (!ctx)
966                 return NULL;
967
968         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
969         if (!ctx->fallback_req)
970                 goto err;
971
972         /*
973          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
974          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
975          */
976         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
977         hash_bits -= 5;
978         if (hash_bits <= 0)
979                 hash_bits = 1;
980         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
981         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
982                                         GFP_KERNEL);
983         if (!ctx->cancel_hash)
984                 goto err;
985         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
986
987         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
988                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
989                 goto err;
990
991         ctx->flags = p->flags;
992         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
993         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
994         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
995         init_completion(&ctx->ref_comp);
996         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
997         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
998         idr_init(&ctx->personality_idr);
999         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1000         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1001         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1002         INIT_LIST_HEAD(&ctx->poll_list);
1003         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1004         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1005         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1006         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1007         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1008         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1009         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1010         return ctx;
1011 err:
1012         if (ctx->fallback_req)
1013                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1014         kfree(ctx->cancel_hash);
1015         kfree(ctx);
1016         return NULL;
1017 }
1018
1019 static inline bool __req_need_defer(struct io_kiocb *req)
1020 {
1021         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1022
1023         return req->sequence != ctx->cached_cq_tail
1024                                 + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
1025 }
1026
1027 static inline bool req_need_defer(struct io_kiocb *req)
1028 {
1029         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))
1030                 return __req_need_defer(req);
1031
1032         return false;
1033 }
1034
1035 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1036 {
1037         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1038
1039         /* order cqe stores with ring update */
1040         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1041
1042         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1043                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1044                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1045         }
1046 }
1047
1048 static inline void io_req_work_grab_env(struct io_kiocb *req,
1049                                         const struct io_op_def *def)
1050 {
1051         if (!req->work.mm && def->needs_mm) {
1052                 mmgrab(current->mm);
1053                 req->work.mm = current->mm;
1054         }
1055         if (!req->work.creds)
1056                 req->work.creds = get_current_cred();
1057         if (!req->work.fs && def->needs_fs) {
1058                 spin_lock(&current->fs->lock);
1059                 if (!current->fs->in_exec) {
1060                         req->work.fs = current->fs;
1061                         req->work.fs->users++;
1062                 } else {
1063                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1064                 }
1065                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1066         }
1067 }
1068
1069 static inline void io_req_work_drop_env(struct io_kiocb *req)
1070 {
1071         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1072                 return;
1073
1074         if (req->work.mm) {
1075                 mmdrop(req->work.mm);
1076                 req->work.mm = NULL;
1077         }
1078         if (req->work.creds) {
1079                 put_cred(req->work.creds);
1080                 req->work.creds = NULL;
1081         }
1082         if (req->work.fs) {
1083                 struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1084
1085                 spin_lock(&req->work.fs->lock);
1086                 if (--fs->users)
1087                         fs = NULL;
1088                 spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1089                 if (fs)
1090                         free_fs_struct(fs);
1091         }
1092 }
1093
1094 static inline void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req,
1095                                       struct io_kiocb **link)
1096 {
1097         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1098
1099         io_req_init_async(req);
1100
1101         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1102                 if (def->hash_reg_file)
1103                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1104         } else {
1105                 if (def->unbound_nonreg_file)
1106                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1107         }
1108
1109         io_req_work_grab_env(req, def);
1110
1111         *link = io_prep_linked_timeout(req);
1112 }
1113
1114 static inline void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1115 {
1116         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1117         struct io_kiocb *link;
1118
1119         io_prep_async_work(req, &link);
1120
1121         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1122                                         &req->work, req->flags);
1123         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1124
1125         if (link)
1126                 io_queue_linked_timeout(link);
1127 }
1128
1129 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1130 {
1131         int ret;
1132
1133         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1134         if (ret != -1) {
1135                 atomic_inc(&req->ctx->cq_timeouts);
1136                 list_del_init(&req->list);
1137                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1138                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1139                 io_put_req(req);
1140         }
1141 }
1142
1143 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1144 {
1145         struct io_kiocb *req, *tmp;
1146
1147         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1148         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, list)
1149                 io_kill_timeout(req);
1150         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1151 }
1152
1153 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1154 {
1155         do {
1156                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1157                                                         struct io_kiocb, list);
1158
1159                 if (req_need_defer(req))
1160                         break;
1161                 list_del_init(&req->list);
1162                 io_queue_async_work(req);
1163         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1164 }
1165
1166 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1167 {
1168         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1169                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1170                                                         struct io_kiocb, list);
1171
1172                 if (req->flags & REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ)
1173                         break;
1174                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1175                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1176                         break;
1177
1178                 list_del_init(&req->list);
1179                 io_kill_timeout(req);
1180         }
1181 }
1182
1183 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1184 {
1185         io_flush_timeouts(ctx);
1186         __io_commit_cqring(ctx);
1187
1188         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1189                 __io_queue_deferred(ctx);
1190 }
1191
1192 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1193 {
1194         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1195         unsigned tail;
1196
1197         tail = ctx->cached_cq_tail;
1198         /*
1199          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1200          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1201          * fill the cq entry
1202          */
1203         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1204                 return NULL;
1205
1206         ctx->cached_cq_tail++;
1207         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1208 }
1209
1210 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1211 {
1212         if (!ctx->cq_ev_fd)
1213                 return false;
1214         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1215                 return false;
1216         if (!ctx->eventfd_async)
1217                 return true;
1218         return io_wq_current_is_worker();
1219 }
1220
1221 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1222 {
1223         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1224                 wake_up(&ctx->wait);
1225         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
1226                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1227         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1228                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1229 }
1230
1231 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1232 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1233 {
1234         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1235         struct io_uring_cqe *cqe;
1236         struct io_kiocb *req;
1237         unsigned long flags;
1238         LIST_HEAD(list);
1239
1240         if (!force) {
1241                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1242                         return true;
1243                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1244                     rings->cq_ring_entries))
1245                         return false;
1246         }
1247
1248         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1249
1250         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1251         if (force)
1252                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1253
1254         cqe = NULL;
1255         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1256                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1257                 if (!cqe && !force)
1258                         break;
1259
1260                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
1261                                                 list);
1262                 list_move(&req->list, &list);
1263                 req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
1264                 if (cqe) {
1265                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1266                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1267                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->cflags);
1268                 } else {
1269                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1270                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1271                 }
1272         }
1273
1274         io_commit_cqring(ctx);
1275         if (cqe) {
1276                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1277                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1278                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1279         }
1280         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1281         io_cqring_ev_posted(ctx);
1282
1283         while (!list_empty(&list)) {
1284                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, list);
1285                 list_del(&req->list);
1286                 io_put_req(req);
1287         }
1288
1289         return cqe != NULL;
1290 }
1291
1292 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1293 {
1294         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1295         struct io_uring_cqe *cqe;
1296
1297         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1298
1299         /*
1300          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1301          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1302          * the ring.
1303          */
1304         cqe = io_get_cqring(ctx);
1305         if (likely(cqe)) {
1306                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1307                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1308                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1309         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
1310                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1311                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1312         } else {
1313                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1314                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1315                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1316                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1317                 }
1318                 req->flags |= REQ_F_OVERFLOW;
1319                 refcount_inc(&req->refs);
1320                 req->result = res;
1321                 req->cflags = cflags;
1322                 list_add_tail(&req->list, &ctx->cq_overflow_list);
1323         }
1324 }
1325
1326 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1327 {
1328         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1329 }
1330
1331 static void __io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1332 {
1333         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1334         unsigned long flags;
1335
1336         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1337         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1338         io_commit_cqring(ctx);
1339         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1340
1341         io_cqring_ev_posted(ctx);
1342 }
1343
1344 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res)
1345 {
1346         __io_cqring_add_event(req, res, 0);
1347 }
1348
1349 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1350 {
1351         return req == (struct io_kiocb *)
1352                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1353 }
1354
1355 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1356 {
1357         struct io_kiocb *req;
1358
1359         req = ctx->fallback_req;
1360         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1361                 return req;
1362
1363         return NULL;
1364 }
1365
1366 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1367                                      struct io_submit_state *state)
1368 {
1369         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1370         struct io_kiocb *req;
1371
1372         if (!state) {
1373                 req = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1374                 if (unlikely(!req))
1375                         goto fallback;
1376         } else if (!state->free_reqs) {
1377                 size_t sz;
1378                 int ret;
1379
1380                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1381                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1382
1383                 /*
1384                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1385                  * retry single alloc to be on the safe side.
1386                  */
1387                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1388                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1389                         if (!state->reqs[0])
1390                                 goto fallback;
1391                         ret = 1;
1392                 }
1393                 state->free_reqs = ret - 1;
1394                 req = state->reqs[ret - 1];
1395         } else {
1396                 state->free_reqs--;
1397                 req = state->reqs[state->free_reqs];
1398         }
1399
1400         return req;
1401 fallback:
1402         return io_get_fallback_req(ctx);
1403 }
1404
1405 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1406                           bool fixed)
1407 {
1408         if (fixed)
1409                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1410         else
1411                 fput(file);
1412 }
1413
1414 static void __io_req_aux_free(struct io_kiocb *req)
1415 {
1416         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
1417                 io_cleanup_req(req);
1418
1419         kfree(req->io);
1420         if (req->file)
1421                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1422         __io_put_req_task(req);
1423         io_req_work_drop_env(req);
1424 }
1425
1426 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1427 {
1428         __io_req_aux_free(req);
1429
1430         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1431                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1432                 unsigned long flags;
1433
1434                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1435                 list_del(&req->inflight_entry);
1436                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1437                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1438                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1439         }
1440
1441         percpu_ref_put(&req->ctx->refs);
1442         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1443                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1444         else
1445                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &req->ctx->fallback_req);
1446 }
1447
1448 struct req_batch {
1449         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1450         int to_free;
1451         int need_iter;
1452 };
1453
1454 static void io_free_req_many(struct io_ring_ctx *ctx, struct req_batch *rb)
1455 {
1456         if (!rb->to_free)
1457                 return;
1458         if (rb->need_iter) {
1459                 int i, inflight = 0;
1460                 unsigned long flags;
1461
1462                 for (i = 0; i < rb->to_free; i++) {
1463                         struct io_kiocb *req = rb->reqs[i];
1464
1465                         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1466                                 inflight++;
1467                         __io_req_aux_free(req);
1468                 }
1469                 if (!inflight)
1470                         goto do_free;
1471
1472                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1473                 for (i = 0; i < rb->to_free; i++) {
1474                         struct io_kiocb *req = rb->reqs[i];
1475
1476                         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1477                                 list_del(&req->inflight_entry);
1478                                 if (!--inflight)
1479                                         break;
1480                         }
1481                 }
1482                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1483
1484                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1485                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1486         }
1487 do_free:
1488         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
1489         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
1490         rb->to_free = rb->need_iter = 0;
1491 }
1492
1493 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1494 {
1495         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1496         int ret;
1497
1498         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1499         if (ret != -1) {
1500                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1501                 io_commit_cqring(ctx);
1502                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1503                 io_put_req(req);
1504                 return true;
1505         }
1506
1507         return false;
1508 }
1509
1510 static void io_req_link_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxtptr)
1511 {
1512         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1513         bool wake_ev = false;
1514
1515         /* Already got next link */
1516         if (req->flags & REQ_F_LINK_NEXT)
1517                 return;
1518
1519         /*
1520          * The list should never be empty when we are called here. But could
1521          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1522          * safe side.
1523          */
1524         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1525                 struct io_kiocb *nxt = list_first_entry(&req->link_list,
1526                                                 struct io_kiocb, link_list);
1527
1528                 if (unlikely((req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) &&
1529                              (nxt->flags & REQ_F_TIMEOUT))) {
1530                         list_del_init(&nxt->link_list);
1531                         wake_ev |= io_link_cancel_timeout(nxt);
1532                         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1533                         continue;
1534                 }
1535
1536                 list_del_init(&req->link_list);
1537                 if (!list_empty(&nxt->link_list))
1538                         nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1539                 *nxtptr = nxt;
1540                 break;
1541         }
1542
1543         req->flags |= REQ_F_LINK_NEXT;
1544         if (wake_ev)
1545                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1546 }
1547
1548 /*
1549  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1550  */
1551 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1552 {
1553         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1554         unsigned long flags;
1555
1556         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1557
1558         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1559                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1560                                                 struct io_kiocb, link_list);
1561
1562                 list_del_init(&link->link_list);
1563                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1564
1565                 if ((req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) &&
1566                     link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
1567                         io_link_cancel_timeout(link);
1568                 } else {
1569                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1570                         __io_double_put_req(link);
1571                 }
1572                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1573         }
1574
1575         io_commit_cqring(ctx);
1576         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1577         io_cqring_ev_posted(ctx);
1578 }
1579
1580 static void io_req_find_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
1581 {
1582         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1583                 return;
1584
1585         /*
1586          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1587          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1588          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1589          * of the chain.
1590          */
1591         if (req->flags & REQ_F_FAIL_LINK) {
1592                 io_fail_links(req);
1593         } else if ((req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_COMP_LOCKED)) ==
1594                         REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1595                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1596                 unsigned long flags;
1597
1598                 /*
1599                  * If this is a timeout link, we could be racing with the
1600                  * timeout timer. Grab the completion lock for this case to
1601                  * protect against that.
1602                  */
1603                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1604                 io_req_link_next(req, nxt);
1605                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1606         } else {
1607                 io_req_link_next(req, nxt);
1608         }
1609 }
1610
1611 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1612 {
1613         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1614
1615         io_req_find_next(req, &nxt);
1616         __io_free_req(req);
1617
1618         if (nxt)
1619                 io_queue_async_work(nxt);
1620 }
1621
1622 static void io_wq_assign_next(struct io_wq_work **workptr, struct io_kiocb *nxt)
1623 {
1624         struct io_kiocb *link;
1625         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[nxt->opcode];
1626
1627         if ((nxt->flags & REQ_F_ISREG) && def->hash_reg_file)
1628                 io_wq_hash_work(&nxt->work, file_inode(nxt->file));
1629
1630         *workptr = &nxt->work;
1631         link = io_prep_linked_timeout(nxt);
1632         if (link)
1633                 nxt->flags |= REQ_F_QUEUE_TIMEOUT;
1634 }
1635
1636 /*
1637  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1638  * was the last reference to this request.
1639  */
1640 __attribute__((nonnull))
1641 static void io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxtptr)
1642 {
1643         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1644                 io_req_find_next(req, nxtptr);
1645                 __io_free_req(req);
1646         }
1647 }
1648
1649 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1650 {
1651         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1652                 io_free_req(req);
1653 }
1654
1655 static void io_steal_work(struct io_kiocb *req,
1656                           struct io_wq_work **workptr)
1657 {
1658         /*
1659          * It's in an io-wq worker, so there always should be at least
1660          * one reference, which will be dropped in io_put_work() just
1661          * after the current handler returns.
1662          *
1663          * It also means, that if the counter dropped to 1, then there is
1664          * no asynchronous users left, so it's safe to steal the next work.
1665          */
1666         if (refcount_read(&req->refs) == 1) {
1667                 struct io_kiocb *nxt = NULL;
1668
1669                 io_req_find_next(req, &nxt);
1670                 if (nxt)
1671                         io_wq_assign_next(workptr, nxt);
1672         }
1673 }
1674
1675 /*
1676  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1677  * within the completion handling itself.
1678  */
1679 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1680 {
1681         /* drop both submit and complete references */
1682         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1683                 __io_free_req(req);
1684 }
1685
1686 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1687 {
1688         /* drop both submit and complete references */
1689         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1690                 io_free_req(req);
1691 }
1692
1693 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1694 {
1695         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1696
1697         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1698                 /*
1699                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
1700                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
1701                  * entries. We cannot safely to it from here.
1702                  */
1703                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1704                         return -1U;
1705
1706                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1707         }
1708
1709         /* See comment at the top of this file */
1710         smp_rmb();
1711         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
1712 }
1713
1714 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1715 {
1716         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1717
1718         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1719         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1720 }
1721
1722 static inline bool io_req_multi_free(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
1723 {
1724         if ((req->flags & REQ_F_LINK_HEAD) || io_is_fallback_req(req))
1725                 return false;
1726
1727         if (req->file || req->io)
1728                 rb->need_iter++;
1729
1730         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
1731         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
1732                 io_free_req_many(req->ctx, rb);
1733         return true;
1734 }
1735
1736 static int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req)
1737 {
1738         struct io_buffer *kbuf;
1739         int cflags;
1740
1741         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
1742         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
1743         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
1744         req->rw.addr = 0;
1745         kfree(kbuf);
1746         return cflags;
1747 }
1748
1749 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
1750 {
1751         struct io_kiocb *req;
1752
1753         do {
1754                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, list);
1755                 list_del(&req->list);
1756
1757                 /* shouldn't happen unless io_uring is dying, cancel reqs */
1758                 if (unlikely(!current->mm)) {
1759                         io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, -EAGAIN);
1760                         io_put_req(req);
1761                         continue;
1762                 }
1763
1764                 refcount_inc(&req->refs);
1765                 io_queue_async_work(req);
1766         } while (!list_empty(again));
1767 }
1768
1769 /*
1770  * Find and free completed poll iocbs
1771  */
1772 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1773                                struct list_head *done)
1774 {
1775         struct req_batch rb;
1776         struct io_kiocb *req;
1777         LIST_HEAD(again);
1778
1779         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
1780         smp_rmb();
1781
1782         rb.to_free = rb.need_iter = 0;
1783         while (!list_empty(done)) {
1784                 int cflags = 0;
1785
1786                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, list);
1787                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
1788                         req->iopoll_completed = 0;
1789                         list_move_tail(&req->list, &again);
1790                         continue;
1791                 }
1792                 list_del(&req->list);
1793
1794                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
1795                         cflags = io_put_kbuf(req);
1796
1797                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
1798                 (*nr_events)++;
1799
1800                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs) &&
1801                     !io_req_multi_free(&rb, req))
1802                         io_free_req(req);
1803         }
1804
1805         io_commit_cqring(ctx);
1806         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
1807                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1808         io_free_req_many(ctx, &rb);
1809
1810         if (!list_empty(&again))
1811                 io_iopoll_queue(&again);
1812 }
1813
1814 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1815                         long min)
1816 {
1817         struct io_kiocb *req, *tmp;
1818         LIST_HEAD(done);
1819         bool spin;
1820         int ret;
1821
1822         /*
1823          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
1824          * off our complete list, and we're under the requested amount.
1825          */
1826         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
1827
1828         ret = 0;
1829         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->poll_list, list) {
1830                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
1831
1832                 /*
1833                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
1834                  * If we find a request that requires polling, break out
1835                  * and complete those lists first, if we have entries there.
1836                  */
1837                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
1838                         list_move_tail(&req->list, &done);
1839                         continue;
1840                 }
1841                 if (!list_empty(&done))
1842                         break;
1843
1844                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
1845                 if (ret < 0)
1846                         break;
1847
1848                 if (ret && spin)
1849                         spin = false;
1850                 ret = 0;
1851         }
1852
1853         if (!list_empty(&done))
1854                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
1855
1856         return ret;
1857 }
1858
1859 /*
1860  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
1861  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
1862  * as a non-spinning completion check.
1863  */
1864 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1865                                 long min)
1866 {
1867         while (!list_empty(&ctx->poll_list) && !need_resched()) {
1868                 int ret;
1869
1870                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
1871                 if (ret < 0)
1872                         return ret;
1873                 if (!min || *nr_events >= min)
1874                         return 0;
1875         }
1876
1877         return 1;
1878 }
1879
1880 /*
1881  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1882  * find and complete them.
1883  */
1884 static void io_iopoll_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1885 {
1886         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1887                 return;
1888
1889         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1890         while (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
1891                 unsigned int nr_events = 0;
1892
1893                 io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, 1);
1894
1895                 /*
1896                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1897                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1898                  */
1899                 cond_resched();
1900         }
1901         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1902 }
1903
1904 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned *nr_events,
1905                            long min)
1906 {
1907         int iters = 0, ret = 0;
1908
1909         /*
1910          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
1911          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
1912          * that got punted to a workqueue.
1913          */
1914         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1915         do {
1916                 int tmin = 0;
1917
1918                 /*
1919                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1920                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1921                  * already triggered a CQE (eg in error).
1922                  */
1923                 if (io_cqring_events(ctx, false))
1924                         break;
1925
1926                 /*
1927                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1928                  * application entering polling for a command before it gets
1929                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1930                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1931                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1932                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1933                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1934                  * very same mutex.
1935                  */
1936                 if (!(++iters & 7)) {
1937                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1938                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1939                 }
1940
1941                 if (*nr_events < min)
1942                         tmin = min - *nr_events;
1943
1944                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, nr_events, tmin);
1945                 if (ret <= 0)
1946                         break;
1947                 ret = 0;
1948         } while (min && !*nr_events && !need_resched());
1949
1950         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1951         return ret;
1952 }
1953
1954 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
1955 {
1956         /*
1957          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
1958          * thread.
1959          */
1960         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1961                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
1962
1963                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1964         }
1965         file_end_write(req->file);
1966 }
1967
1968 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1969 {
1970         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1971                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1972 }
1973
1974 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res)
1975 {
1976         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1977         int cflags = 0;
1978
1979         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
1980                 kiocb_end_write(req);
1981
1982         if (res != req->result)
1983                 req_set_fail_links(req);
1984         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
1985                 cflags = io_put_kbuf(req);
1986         __io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1987 }
1988
1989 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1990 {
1991         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1992
1993         io_complete_rw_common(kiocb, res);
1994         io_put_req(req);
1995 }
1996
1997 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1998 {
1999         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2000
2001         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2002                 kiocb_end_write(req);
2003
2004         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2005                 req_set_fail_links(req);
2006
2007         WRITE_ONCE(req->result, res);
2008         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2009         smp_wmb();
2010         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2011 }
2012
2013 /*
2014  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2015  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2016  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2017  * accessing the kiocb cookie.
2018  */
2019 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2020 {
2021         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2022
2023         /*
2024          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2025          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2026          * different devices.
2027          */
2028         if (list_empty(&ctx->poll_list)) {
2029                 ctx->poll_multi_file = false;
2030         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2031                 struct io_kiocb *list_req;
2032
2033                 list_req = list_first_entry(&ctx->poll_list, struct io_kiocb,
2034                                                 list);
2035                 if (list_req->file != req->file)
2036                         ctx->poll_multi_file = true;
2037         }
2038
2039         /*
2040          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2041          * it to the front so we find it first.
2042          */
2043         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2044                 list_add(&req->list, &ctx->poll_list);
2045         else
2046                 list_add_tail(&req->list, &ctx->poll_list);
2047
2048         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2049             wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
2050                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
2051 }
2052
2053 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2054 {
2055         int diff = state->has_refs - state->used_refs;
2056
2057         if (diff)
2058                 fput_many(state->file, diff);
2059         state->file = NULL;
2060 }
2061
2062 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2063 {
2064         if (state->file)
2065                 __io_state_file_put(state);
2066 }
2067
2068 /*
2069  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2070  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2071  * has more than one submission.
2072  */
2073 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2074 {
2075         if (!state)
2076                 return fget(fd);
2077
2078         if (state->file) {
2079                 if (state->fd == fd) {
2080                         state->used_refs++;
2081                         state->ios_left--;
2082                         return state->file;
2083                 }
2084                 __io_state_file_put(state);
2085         }
2086         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2087         if (!state->file)
2088                 return NULL;
2089
2090         state->fd = fd;
2091         state->has_refs = state->ios_left;
2092         state->used_refs = 1;
2093         state->ios_left--;
2094         return state->file;
2095 }
2096
2097 /*
2098  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2099  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2100  * inline.
2101  */
2102 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2103 {
2104         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2105
2106         if (S_ISBLK(mode) || S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2107                 return true;
2108         if (S_ISREG(mode) && file->f_op != &io_uring_fops)
2109                 return true;
2110
2111         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2112         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2113                 return true;
2114
2115         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2116                 return false;
2117
2118         if (rw == READ)
2119                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2120
2121         return file->f_op->write_iter != NULL;
2122 }
2123
2124 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2125                       bool force_nonblock)
2126 {
2127         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2128         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2129         unsigned ioprio;
2130         int ret;
2131
2132         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2133                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2134
2135         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2136         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2137                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2138                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2139         }
2140         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2141         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2142         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2143         if (unlikely(ret))
2144                 return ret;
2145
2146         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2147         if (ioprio) {
2148                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2149                 if (ret)
2150                         return ret;
2151
2152                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2153         } else
2154                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2155
2156         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2157         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2158                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2159
2160         if (force_nonblock)
2161                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
2162
2163         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2164                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2165                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2166                         return -EOPNOTSUPP;
2167
2168                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2169                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2170                 req->result = 0;
2171                 req->iopoll_completed = 0;
2172         } else {
2173                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2174                         return -EINVAL;
2175                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2176         }
2177
2178         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2179         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2180         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2181         return 0;
2182 }
2183
2184 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2185 {
2186         switch (ret) {
2187         case -EIOCBQUEUED:
2188                 break;
2189         case -ERESTARTSYS:
2190         case -ERESTARTNOINTR:
2191         case -ERESTARTNOHAND:
2192         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2193                 /*
2194                  * We can't just restart the syscall, since previously
2195                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2196                  * IO with EINTR.
2197                  */
2198                 ret = -EINTR;
2199                 /* fall through */
2200         default:
2201                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2202         }
2203 }
2204
2205 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2206 {
2207         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2208
2209         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2210                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2211         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2212                 io_complete_rw(kiocb, ret, 0);
2213         else
2214                 io_rw_done(kiocb, ret);
2215 }
2216
2217 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2218                                struct iov_iter *iter)
2219 {
2220         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2221         size_t len = req->rw.len;
2222         struct io_mapped_ubuf *imu;
2223         u16 index, buf_index;
2224         size_t offset;
2225         u64 buf_addr;
2226
2227         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
2228         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
2229                 return -EFAULT;
2230
2231         buf_index = req->buf_index;
2232         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2233                 return -EFAULT;
2234
2235         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2236         imu = &ctx->user_bufs[index];
2237         buf_addr = req->rw.addr;
2238
2239         /* overflow */
2240         if (buf_addr + len < buf_addr)
2241                 return -EFAULT;
2242         /* not inside the mapped region */
2243         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2244                 return -EFAULT;
2245
2246         /*
2247          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2248          * and advance us to the beginning.
2249          */
2250         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2251         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2252
2253         if (offset) {
2254                 /*
2255                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2256                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2257                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2258                  * we know that:
2259                  *
2260                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2261                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2262                  *    first and last bvec
2263                  *
2264                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2265                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2266                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2267                  * since we can just skip the first segment, which may not
2268                  * be PAGE_SIZE aligned.
2269                  */
2270                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2271
2272                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2273                         iov_iter_advance(iter, offset);
2274                 } else {
2275                         unsigned long seg_skip;
2276
2277                         /* skip first vec */
2278                         offset -= bvec->bv_len;
2279                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2280
2281                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2282                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2283                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2284                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2285                 }
2286         }
2287
2288         return len;
2289 }
2290
2291 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2292 {
2293         if (needs_lock)
2294                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2295 }
2296
2297 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2298 {
2299         /*
2300          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2301          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2302          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2303          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2304          */
2305         if (needs_lock)
2306                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2307 }
2308
2309 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2310                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2311                                           bool needs_lock)
2312 {
2313         struct io_buffer *head;
2314
2315         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2316                 return kbuf;
2317
2318         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2319
2320         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2321
2322         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2323         if (head) {
2324                 if (!list_empty(&head->list)) {
2325                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2326                                                         list);
2327                         list_del(&kbuf->list);
2328                 } else {
2329                         kbuf = head;
2330                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2331                 }
2332                 if (*len > kbuf->len)
2333                         *len = kbuf->len;
2334         } else {
2335                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2336         }
2337
2338         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2339
2340         return kbuf;
2341 }
2342
2343 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2344                                         bool needs_lock)
2345 {
2346         struct io_buffer *kbuf;
2347         u16 bgid;
2348
2349         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2350         bgid = req->buf_index;
2351         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2352         if (IS_ERR(kbuf))
2353                 return kbuf;
2354         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2355         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2356         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2357 }
2358
2359 #ifdef CONFIG_COMPAT
2360 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2361                                 bool needs_lock)
2362 {
2363         struct compat_iovec __user *uiov;
2364         compat_ssize_t clen;
2365         void __user *buf;
2366         ssize_t len;
2367
2368         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2369         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2370                 return -EFAULT;
2371         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2372                 return -EFAULT;
2373         if (clen < 0)
2374                 return -EINVAL;
2375
2376         len = clen;
2377         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2378         if (IS_ERR(buf))
2379                 return PTR_ERR(buf);
2380         iov[0].iov_base = buf;
2381         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2382         return 0;
2383 }
2384 #endif
2385
2386 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2387                                       bool needs_lock)
2388 {
2389         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2390         void __user *buf;
2391         ssize_t len;
2392
2393         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2394                 return -EFAULT;
2395
2396         len = iov[0].iov_len;
2397         if (len < 0)
2398                 return -EINVAL;
2399         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2400         if (IS_ERR(buf))
2401                 return PTR_ERR(buf);
2402         iov[0].iov_base = buf;
2403         iov[0].iov_len = len;
2404         return 0;
2405 }
2406
2407 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2408                                     bool needs_lock)
2409 {
2410         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2411                 struct io_buffer *kbuf;
2412
2413                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2414                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2415                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2416                 return 0;
2417         }
2418         if (!req->rw.len)
2419                 return 0;
2420         else if (req->rw.len > 1)
2421                 return -EINVAL;
2422
2423 #ifdef CONFIG_COMPAT
2424         if (req->ctx->compat)
2425                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2426 #endif
2427
2428         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2429 }
2430
2431 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2432                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2433                                bool needs_lock)
2434 {
2435         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2436         size_t sqe_len = req->rw.len;
2437         ssize_t ret;
2438         u8 opcode;
2439
2440         opcode = req->opcode;
2441         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2442                 *iovec = NULL;
2443                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2444         }
2445
2446         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2447         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2448                 return -EINVAL;
2449
2450         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2451                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2452                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2453                         if (IS_ERR(buf)) {
2454                                 *iovec = NULL;
2455                                 return PTR_ERR(buf);
2456                         }
2457                         req->rw.len = sqe_len;
2458                 }
2459
2460                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2461                 *iovec = NULL;
2462                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
2463         }
2464
2465         if (req->io) {
2466                 struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
2467
2468                 *iovec = iorw->iov;
2469                 iov_iter_init(iter, rw, *iovec, iorw->nr_segs, iorw->size);
2470                 if (iorw->iov == iorw->fast_iov)
2471                         *iovec = NULL;
2472                 return iorw->size;
2473         }
2474
2475         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2476                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2477                 if (!ret) {
2478                         ret = (*iovec)->iov_len;
2479                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
2480                 }
2481                 *iovec = NULL;
2482                 return ret;
2483         }
2484
2485 #ifdef CONFIG_COMPAT
2486         if (req->ctx->compat)
2487                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
2488                                                 iovec, iter);
2489 #endif
2490
2491         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
2492 }
2493
2494 /*
2495  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2496  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2497  */
2498 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
2499                            struct iov_iter *iter)
2500 {
2501         ssize_t ret = 0;
2502
2503         /*
2504          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
2505          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
2506          * the kiocb to be handled from an async context.
2507          */
2508         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2509                 return -EOPNOTSUPP;
2510         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2511                 return -EAGAIN;
2512
2513         while (iov_iter_count(iter)) {
2514                 struct iovec iovec;
2515                 ssize_t nr;
2516
2517                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
2518                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
2519                 } else {
2520                         /* fixed buffers import bvec */
2521                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
2522                                                 + iter->iov_offset;
2523                         iovec.iov_len = min(iter->count,
2524                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
2525                 }
2526
2527                 if (rw == READ) {
2528                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
2529                                               iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2530                 } else {
2531                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
2532                                                iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2533                 }
2534
2535                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
2536                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
2537
2538                 if (nr < 0) {
2539                         if (!ret)
2540                                 ret = nr;
2541                         break;
2542                 }
2543                 ret += nr;
2544                 if (nr != iovec.iov_len)
2545                         break;
2546                 iov_iter_advance(iter, nr);
2547         }
2548
2549         return ret;
2550 }
2551
2552 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2553                           struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2554                           struct iov_iter *iter)
2555 {
2556         req->io->rw.nr_segs = iter->nr_segs;
2557         req->io->rw.size = io_size;
2558         req->io->rw.iov = iovec;
2559         if (!req->io->rw.iov) {
2560                 req->io->rw.iov = req->io->rw.fast_iov;
2561                 if (req->io->rw.iov != fast_iov)
2562                         memcpy(req->io->rw.iov, fast_iov,
2563                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
2564         } else {
2565                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2566         }
2567 }
2568
2569 static inline int __io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2570 {
2571         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
2572         return req->io == NULL;
2573 }
2574
2575 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2576 {
2577         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2578                 return 0;
2579
2580         return  __io_alloc_async_ctx(req);
2581 }
2582
2583 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2584                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2585                              struct iov_iter *iter)
2586 {
2587         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2588                 return 0;
2589         if (!req->io) {
2590                 if (__io_alloc_async_ctx(req))
2591                         return -ENOMEM;
2592
2593                 io_req_map_rw(req, io_size, iovec, fast_iov, iter);
2594         }
2595         return 0;
2596 }
2597
2598 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2599                         bool force_nonblock)
2600 {
2601         struct io_async_ctx *io;
2602         struct iov_iter iter;
2603         ssize_t ret;
2604
2605         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2606         if (ret)
2607                 return ret;
2608
2609         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
2610                 return -EBADF;
2611
2612         /* either don't need iovec imported or already have it */
2613         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2614                 return 0;
2615
2616         io = req->io;
2617         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2618         req->io = NULL;
2619         ret = io_import_iovec(READ, req, &io->rw.iov, &iter, !force_nonblock);
2620         req->io = io;
2621         if (ret < 0)
2622                 return ret;
2623
2624         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2625         return 0;
2626 }
2627
2628 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2629 {
2630         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2631         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2632         struct iov_iter iter;
2633         size_t iov_count;
2634         ssize_t io_size, ret;
2635
2636         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
2637         if (ret < 0)
2638                 return ret;
2639
2640         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
2641         if (!force_nonblock)
2642                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
2643
2644         req->result = 0;
2645         io_size = ret;
2646         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
2647                 req->result = io_size;
2648
2649         /*
2650          * If the file doesn't support async, mark it as REQ_F_MUST_PUNT so
2651          * we know to async punt it even if it was opened O_NONBLOCK
2652          */
2653         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ))
2654                 goto copy_iov;
2655
2656         iov_count = iov_iter_count(&iter);
2657         ret = rw_verify_area(READ, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
2658         if (!ret) {
2659                 ssize_t ret2;
2660
2661                 if (req->file->f_op->read_iter)
2662                         ret2 = call_read_iter(req->file, kiocb, &iter);
2663                 else
2664                         ret2 = loop_rw_iter(READ, req->file, kiocb, &iter);
2665
2666                 /* Catch -EAGAIN return for forced non-blocking submission */
2667                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
2668                         kiocb_done(kiocb, ret2);
2669                 } else {
2670 copy_iov:
2671                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
2672                                                 inline_vecs, &iter);
2673                         if (ret)
2674                                 goto out_free;
2675                         /* any defer here is final, must blocking retry */
2676                         if (!(req->flags & REQ_F_NOWAIT) &&
2677                             !file_can_poll(req->file))
2678                                 req->flags |= REQ_F_MUST_PUNT;
2679                         return -EAGAIN;
2680                 }
2681         }
2682 out_free:
2683         if (!(req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP))
2684                 kfree(iovec);
2685         return ret;
2686 }
2687
2688 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2689                          bool force_nonblock)
2690 {
2691         struct io_async_ctx *io;
2692         struct iov_iter iter;
2693         ssize_t ret;
2694
2695         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2696         if (ret)
2697                 return ret;
2698
2699         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
2700                 return -EBADF;
2701
2702         req->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
2703
2704         /* either don't need iovec imported or already have it */
2705         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2706                 return 0;
2707
2708         io = req->io;
2709         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2710         req->io = NULL;
2711         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &io->rw.iov, &iter, !force_nonblock);
2712         req->io = io;
2713         if (ret < 0)
2714                 return ret;
2715
2716         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2717         return 0;
2718 }
2719
2720 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2721 {
2722         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2723         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2724         struct iov_iter iter;
2725         size_t iov_count;
2726         ssize_t ret, io_size;
2727
2728         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
2729         if (ret < 0)
2730                 return ret;
2731
2732         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
2733         if (!force_nonblock)
2734                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
2735
2736         req->result = 0;
2737         io_size = ret;
2738         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
2739                 req->result = io_size;
2740
2741         /*
2742          * If the file doesn't support async, mark it as REQ_F_MUST_PUNT so
2743          * we know to async punt it even if it was opened O_NONBLOCK
2744          */
2745         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
2746                 goto copy_iov;
2747
2748         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
2749         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
2750             (req->flags & REQ_F_ISREG))
2751                 goto copy_iov;
2752
2753         iov_count = iov_iter_count(&iter);
2754         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
2755         if (!ret) {
2756                 ssize_t ret2;
2757
2758                 /*
2759                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
2760                  * which will be released by another thread in
2761                  * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
2762                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
2763                  * we return to userspace.
2764                  */
2765                 if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2766                         __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
2767                                                 SB_FREEZE_WRITE, true);
2768                         __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
2769                                                 SB_FREEZE_WRITE);
2770                 }
2771                 kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
2772
2773                 if (!force_nonblock)
2774                         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = req->fsize;
2775
2776                 if (req->file->f_op->write_iter)
2777                         ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, &iter);
2778                 else
2779                         ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, &iter);
2780
2781                 if (!force_nonblock)
2782                         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
2783
2784                 /*
2785                  * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
2786                  * retry them without IOCB_NOWAIT.
2787                  */
2788                 if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
2789                         ret2 = -EAGAIN;
2790                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
2791                         kiocb_done(kiocb, ret2);
2792                 } else {
2793 copy_iov:
2794                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
2795                                                 inline_vecs, &iter);
2796                         if (ret)
2797                                 goto out_free;
2798                         /* any defer here is final, must blocking retry */
2799                         if (!(req->flags & REQ_F_NOWAIT) &&
2800                             !file_can_poll(req->file))
2801                                 req->flags |= REQ_F_MUST_PUNT;
2802                         return -EAGAIN;
2803                 }
2804         }
2805 out_free:
2806         if (!(req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP))
2807                 kfree(iovec);
2808         return ret;
2809 }
2810
2811 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
2812                             const struct io_uring_sqe *sqe)
2813 {
2814         struct io_splice* sp = &req->splice;
2815         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
2816         int ret;
2817
2818         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2819                 return 0;
2820         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2821                 return -EINVAL;
2822
2823         sp->file_in = NULL;
2824         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
2825         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
2826
2827         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
2828                 return -EINVAL;
2829
2830         ret = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in), &sp->file_in,
2831                           (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
2832         if (ret)
2833                 return ret;
2834         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2835
2836         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
2837                 /*
2838                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
2839                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
2840                  */
2841                 io_req_init_async(req);
2842                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
2843         }
2844
2845         return 0;
2846 }
2847
2848 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
2849                        const struct io_uring_sqe *sqe)
2850 {
2851         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
2852                 return -EINVAL;
2853         return __io_splice_prep(req, sqe);
2854 }
2855
2856 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2857 {
2858         struct io_splice *sp = &req->splice;
2859         struct file *in = sp->file_in;
2860         struct file *out = sp->file_out;
2861         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
2862         long ret = 0;
2863
2864         if (force_nonblock)
2865                 return -EAGAIN;
2866         if (sp->len)
2867                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
2868
2869         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
2870         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
2871
2872         io_cqring_add_event(req, ret);
2873         if (ret != sp->len)
2874                 req_set_fail_links(req);
2875         io_put_req(req);
2876         return 0;
2877 }
2878
2879 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2880 {
2881         struct io_splice* sp = &req->splice;
2882
2883         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
2884         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
2885         return __io_splice_prep(req, sqe);
2886 }
2887
2888 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2889 {
2890         struct io_splice *sp = &req->splice;
2891         struct file *in = sp->file_in;
2892         struct file *out = sp->file_out;
2893         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
2894         loff_t *poff_in, *poff_out;
2895         long ret = 0;
2896
2897         if (force_nonblock)
2898                 return -EAGAIN;
2899
2900         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
2901         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
2902
2903         if (sp->len)
2904                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
2905
2906         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
2907         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
2908
2909         io_cqring_add_event(req, ret);
2910         if (ret != sp->len)
2911                 req_set_fail_links(req);
2912         io_put_req(req);
2913         return 0;
2914 }
2915
2916 /*
2917  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
2918  */
2919 static int io_nop(struct io_kiocb *req)
2920 {
2921         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2922
2923         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2924                 return -EINVAL;
2925
2926         io_cqring_add_event(req, 0);
2927         io_put_req(req);
2928         return 0;
2929 }
2930
2931 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2932 {
2933         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2934
2935         if (!req->file)
2936                 return -EBADF;
2937
2938         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2939                 return -EINVAL;
2940         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
2941                 return -EINVAL;
2942
2943         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
2944         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
2945                 return -EINVAL;
2946
2947         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2948         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
2949         return 0;
2950 }
2951
2952 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2953 {
2954         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
2955         int ret;
2956
2957         /* fsync always requires a blocking context */
2958         if (force_nonblock)
2959                 return -EAGAIN;
2960
2961         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
2962                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
2963                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
2964         if (ret < 0)
2965                 req_set_fail_links(req);
2966         io_cqring_add_event(req, ret);
2967         io_put_req(req);
2968         return 0;
2969 }
2970
2971 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
2972                              const struct io_uring_sqe *sqe)
2973 {
2974         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
2975                 return -EINVAL;
2976         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2977                 return -EINVAL;
2978
2979         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2980         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
2981         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
2982         req->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
2983         return 0;
2984 }
2985
2986 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2987 {
2988         int ret;
2989
2990         /* fallocate always requiring blocking context */
2991         if (force_nonblock)
2992                 return -EAGAIN;
2993
2994         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = req->fsize;
2995         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
2996                                 req->sync.len);
2997         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
2998         if (ret < 0)
2999                 req_set_fail_links(req);
3000         io_cqring_add_event(req, ret);
3001         io_put_req(req);
3002         return 0;
3003 }
3004
3005 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3006 {
3007         const char __user *fname;
3008         int ret;
3009
3010         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3011                 return -EINVAL;
3012         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3013                 return -EINVAL;
3014         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3015                 return -EBADF;
3016
3017         /* open.how should be already initialised */
3018         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3019                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3020
3021         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3022         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3023         req->open.filename = getname(fname);
3024         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3025                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3026                 req->open.filename = NULL;
3027                 return ret;
3028         }
3029         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3030         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3031         return 0;
3032 }
3033
3034 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3035 {
3036         u64 flags, mode;
3037
3038         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3039                 return 0;
3040         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3041         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3042         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3043         return __io_openat_prep(req, sqe);
3044 }
3045
3046 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3047 {
3048         struct open_how __user *how;
3049         size_t len;
3050         int ret;
3051
3052         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3053                 return 0;
3054         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3055         len = READ_ONCE(sqe->len);
3056         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3057                 return -EINVAL;
3058
3059         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3060                                         len);
3061         if (ret)
3062                 return ret;
3063
3064         return __io_openat_prep(req, sqe);
3065 }
3066
3067 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3068 {
3069         struct open_flags op;
3070         struct file *file;
3071         int ret;
3072
3073         if (force_nonblock)
3074                 return -EAGAIN;
3075
3076         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3077         if (ret)
3078                 goto err;
3079
3080         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3081         if (ret < 0)
3082                 goto err;
3083
3084         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3085         if (IS_ERR(file)) {
3086                 put_unused_fd(ret);
3087                 ret = PTR_ERR(file);
3088         } else {
3089                 fsnotify_open(file);
3090                 fd_install(ret, file);
3091         }
3092 err:
3093         putname(req->open.filename);
3094         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3095         if (ret < 0)
3096                 req_set_fail_links(req);
3097         io_cqring_add_event(req, ret);
3098         io_put_req(req);
3099         return 0;
3100 }
3101
3102 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3103 {
3104         return io_openat2(req, force_nonblock);
3105 }
3106
3107 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3108                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3109 {
3110         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3111         u64 tmp;
3112
3113         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3114                 return -EINVAL;
3115
3116         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3117         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3118                 return -EINVAL;
3119
3120         memset(p, 0, sizeof(*p));
3121         p->nbufs = tmp;
3122         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3123         return 0;
3124 }
3125
3126 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3127                                int bgid, unsigned nbufs)
3128 {
3129         unsigned i = 0;
3130
3131         /* shouldn't happen */
3132         if (!nbufs)
3133                 return 0;
3134
3135         /* the head kbuf is the list itself */
3136         while (!list_empty(&buf->list)) {
3137                 struct io_buffer *nxt;
3138
3139                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3140                 list_del(&nxt->list);
3141                 kfree(nxt);
3142                 if (++i == nbufs)
3143                         return i;
3144         }
3145         i++;
3146         kfree(buf);
3147         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3148
3149         return i;
3150 }
3151
3152 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3153 {
3154         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3155         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3156         struct io_buffer *head;
3157         int ret = 0;
3158
3159         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3160
3161         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3162
3163         ret = -ENOENT;
3164         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3165         if (head)
3166                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3167
3168         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3169         if (ret < 0)
3170                 req_set_fail_links(req);
3171         io_cqring_add_event(req, ret);
3172         io_put_req(req);
3173         return 0;
3174 }
3175
3176 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3177                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3178 {
3179         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3180         u64 tmp;
3181
3182         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3183                 return -EINVAL;
3184
3185         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3186         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3187                 return -E2BIG;
3188         p->nbufs = tmp;
3189         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3190         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3191
3192         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3193                 return -EFAULT;
3194
3195         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3196         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3197         if (tmp > USHRT_MAX)
3198                 return -E2BIG;
3199         p->bid = tmp;
3200         return 0;
3201 }
3202
3203 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3204 {
3205         struct io_buffer *buf;
3206         u64 addr = pbuf->addr;
3207         int i, bid = pbuf->bid;
3208
3209         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3210                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3211                 if (!buf)
3212                         break;
3213
3214                 buf->addr = addr;
3215                 buf->len = pbuf->len;
3216                 buf->bid = bid;
3217                 addr += pbuf->len;
3218                 bid++;
3219                 if (!*head) {
3220                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3221                         *head = buf;
3222                 } else {
3223                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3224                 }
3225         }
3226
3227         return i ? i : -ENOMEM;
3228 }
3229
3230 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3231 {
3232         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3233         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3234         struct io_buffer *head, *list;
3235         int ret = 0;
3236
3237         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3238
3239         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3240
3241         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3242
3243         ret = io_add_buffers(p, &head);
3244         if (ret < 0)
3245                 goto out;
3246
3247         if (!list) {
3248                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
3249                                         GFP_KERNEL);
3250                 if (ret < 0) {
3251                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
3252                         goto out;
3253                 }
3254         }
3255 out:
3256         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3257         if (ret < 0)
3258                 req_set_fail_links(req);
3259         io_cqring_add_event(req, ret);
3260         io_put_req(req);
3261         return 0;
3262 }
3263
3264 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
3265                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3266 {
3267 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3268         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3269                 return -EINVAL;
3270         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3271                 return -EINVAL;
3272
3273         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3274         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
3275         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
3276
3277         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
3278                 struct epoll_event __user *ev;
3279
3280                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3281                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
3282                         return -EFAULT;
3283         }
3284
3285         return 0;
3286 #else
3287         return -EOPNOTSUPP;
3288 #endif
3289 }
3290
3291 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3292 {
3293 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3294         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
3295         int ret;
3296
3297         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
3298         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3299                 return -EAGAIN;
3300
3301         if (ret < 0)
3302                 req_set_fail_links(req);
3303         io_cqring_add_event(req, ret);
3304         io_put_req(req);
3305         return 0;
3306 #else
3307         return -EOPNOTSUPP;
3308 #endif
3309 }
3310
3311 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3312 {
3313 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3314         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
3315                 return -EINVAL;
3316         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3317                 return -EINVAL;
3318
3319         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3320         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3321         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3322         return 0;
3323 #else
3324         return -EOPNOTSUPP;
3325 #endif
3326 }
3327
3328 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3329 {
3330 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3331         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
3332         int ret;
3333
3334         if (force_nonblock)
3335                 return -EAGAIN;
3336
3337         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
3338         if (ret < 0)
3339                 req_set_fail_links(req);
3340         io_cqring_add_event(req, ret);
3341         io_put_req(req);
3342         return 0;
3343 #else
3344         return -EOPNOTSUPP;
3345 #endif
3346 }
3347
3348 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3349 {
3350         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
3351                 return -EINVAL;
3352         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3353                 return -EINVAL;
3354
3355         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
3356         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3357         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3358         return 0;
3359 }
3360
3361 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3362 {
3363         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
3364         int ret;
3365
3366         if (force_nonblock) {
3367                 switch (fa->advice) {
3368                 case POSIX_FADV_NORMAL:
3369                 case POSIX_FADV_RANDOM:
3370                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
3371                         break;
3372                 default:
3373                         return -EAGAIN;
3374                 }
3375         }
3376
3377         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
3378         if (ret < 0)
3379                 req_set_fail_links(req);
3380         io_cqring_add_event(req, ret);
3381         io_put_req(req);
3382         return 0;
3383 }
3384
3385 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3386 {
3387         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3388                 return -EINVAL;
3389         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3390                 return -EINVAL;
3391         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3392                 return -EBADF;
3393
3394         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3395         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
3396         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3397         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3398         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
3399
3400         return 0;
3401 }
3402
3403 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3404 {
3405         struct io_statx *ctx = &req->statx;
3406         int ret;
3407
3408         if (force_nonblock) {
3409                 /* only need file table for an actual valid fd */
3410                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
3411                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3412                 return -EAGAIN;
3413         }
3414
3415         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
3416                        ctx->buffer);
3417
3418         if (ret < 0)
3419                 req_set_fail_links(req);
3420         io_cqring_add_event(req, ret);
3421         io_put_req(req);
3422         return 0;
3423 }
3424
3425 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3426 {
3427         /*
3428          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
3429          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
3430          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3431          */
3432         io_req_init_async(req);
3433         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
3434
3435         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3436                 return -EINVAL;
3437         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
3438             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
3439                 return -EINVAL;
3440         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3441                 return -EBADF;
3442
3443         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
3444         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops) ||
3445             req->close.fd == req->ctx->ring_fd)
3446                 return -EBADF;
3447
3448         req->close.put_file = NULL;
3449         return 0;
3450 }
3451
3452 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3453 {
3454         struct io_close *close = &req->close;
3455         int ret;
3456
3457         /* might be already done during nonblock submission */
3458         if (!close->put_file) {
3459                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
3460                 if (ret < 0)
3461                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
3462         }
3463
3464         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
3465         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
3466                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
3467                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE | REQ_F_MUST_PUNT;
3468                 return -EAGAIN;
3469         }
3470
3471         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
3472         ret = filp_close(close->put_file, req->work.files);
3473         if (ret < 0)
3474                 req_set_fail_links(req);
3475         io_cqring_add_event(req, ret);
3476         fput(close->put_file);
3477         close->put_file = NULL;
3478         io_put_req(req);
3479         return 0;
3480 }
3481
3482 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3483 {
3484         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3485
3486         if (!req->file)
3487                 return -EBADF;
3488
3489         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3490                 return -EINVAL;
3491         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3492                 return -EINVAL;
3493
3494         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3495         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3496         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
3497         return 0;
3498 }
3499
3500 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3501 {
3502         int ret;
3503
3504         /* sync_file_range always requires a blocking context */
3505         if (force_nonblock)
3506                 return -EAGAIN;
3507
3508         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
3509                                 req->sync.flags);
3510         if (ret < 0)
3511                 req_set_fail_links(req);
3512         io_cqring_add_event(req, ret);
3513         io_put_req(req);
3514         return 0;
3515 }
3516
3517 #if defined(CONFIG_NET)
3518 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
3519                               struct io_async_msghdr *kmsg)
3520 {
3521         if (req->io)
3522                 return -EAGAIN;
3523         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
3524                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3525                         kfree(kmsg->iov);
3526                 return -ENOMEM;
3527         }
3528         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3529         memcpy(&req->io->msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
3530         return -EAGAIN;
3531 }
3532
3533 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3534 {
3535         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3536         struct io_async_ctx *io = req->io;
3537         int ret;
3538
3539         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3540                 return -EINVAL;
3541
3542         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3543         sr->msg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3544         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
3545
3546 #ifdef CONFIG_COMPAT
3547         if (req->ctx->compat)
3548                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
3549 #endif
3550
3551         if (!io || req->opcode == IORING_OP_SEND)
3552                 return 0;
3553         /* iovec is already imported */
3554         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3555                 return 0;
3556
3557         io->msg.msg.msg_name = &io->msg.addr;
3558         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
3559         ret = sendmsg_copy_msghdr(&io->msg.msg, sr->msg, sr->msg_flags,
3560                                         &io->msg.iov);
3561         if (!ret)
3562                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3563         return ret;
3564 }
3565
3566 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3567 {
3568         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
3569         struct socket *sock;
3570         int ret;
3571
3572         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3573         if (sock) {
3574                 struct io_async_ctx io;
3575                 unsigned flags;
3576
3577                 if (req->io) {
3578                         kmsg = &req->io->msg;
3579                         kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
3580                         /* if iov is set, it's allocated already */
3581                         if (!kmsg->iov)
3582                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3583                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3584                 } else {
3585                         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3586
3587                         kmsg = &io.msg;
3588                         kmsg->msg.msg_name = &io.msg.addr;
3589
3590                         io.msg.iov = io.msg.fast_iov;
3591                         ret = sendmsg_copy_msghdr(&io.msg.msg, sr->msg,
3592                                         sr->msg_flags, &io.msg.iov);
3593                         if (ret)
3594                                 return ret;
3595                 }
3596
3597                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3598                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3599                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3600                 else if (force_nonblock)
3601                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3602
3603                 ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
3604                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3605                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
3606                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3607                         ret = -EINTR;
3608         }
3609
3610         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3611                 kfree(kmsg->iov);
3612         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3613         io_cqring_add_event(req, ret);
3614         if (ret < 0)
3615                 req_set_fail_links(req);
3616         io_put_req(req);
3617         return 0;
3618 }
3619
3620 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3621 {
3622         struct socket *sock;
3623         int ret;
3624
3625         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3626         if (sock) {
3627                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3628                 struct msghdr msg;
3629                 struct iovec iov;
3630                 unsigned flags;
3631
3632                 ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov,
3633                                                 &msg.msg_iter);
3634                 if (ret)
3635                         return ret;
3636
3637                 msg.msg_name = NULL;
3638                 msg.msg_control = NULL;
3639                 msg.msg_controllen = 0;
3640                 msg.msg_namelen = 0;
3641
3642                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3643                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3644                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3645                 else if (force_nonblock)
3646                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3647
3648                 msg.msg_flags = flags;
3649                 ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
3650                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3651                         return -EAGAIN;
3652                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3653                         ret = -EINTR;
3654         }
3655
3656         io_cqring_add_event(req, ret);
3657         if (ret < 0)
3658                 req_set_fail_links(req);
3659         io_put_req(req);
3660         return 0;
3661 }
3662
3663 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req, struct io_async_ctx *io)
3664 {
3665         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3666         struct iovec __user *uiov;
3667         size_t iov_len;
3668         int ret;
3669
3670         ret = __copy_msghdr_from_user(&io->msg.msg, sr->msg, &io->msg.uaddr,
3671                                         &uiov, &iov_len);
3672         if (ret)
3673                 return ret;
3674
3675         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3676                 if (iov_len > 1)
3677                         return -EINVAL;
3678                 if (copy_from_user(io->msg.iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3679                         return -EFAULT;
3680                 sr->len = io->msg.iov[0].iov_len;
3681                 iov_iter_init(&io->msg.msg.msg_iter, READ, io->msg.iov, 1,
3682                                 sr->len);
3683                 io->msg.iov = NULL;
3684         } else {
3685                 ret = import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
3686                                         &io->msg.iov, &io->msg.msg.msg_iter);
3687                 if (ret > 0)
3688                         ret = 0;
3689         }
3690
3691         return ret;
3692 }
3693
3694 #ifdef CONFIG_COMPAT
3695 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
3696                                         struct io_async_ctx *io)
3697 {
3698         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
3699         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3700         struct compat_iovec __user *uiov;
3701         compat_uptr_t ptr;
3702         compat_size_t len;
3703         int ret;
3704
3705         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->msg;
3706         ret = __get_compat_msghdr(&io->msg.msg, msg_compat, &io->msg.uaddr,
3707                                         &ptr, &len);
3708         if (ret)
3709                 return ret;
3710
3711         uiov = compat_ptr(ptr);
3712         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3713                 compat_ssize_t clen;
3714
3715                 if (len > 1)
3716                         return -EINVAL;
3717                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3718                         return -EFAULT;
3719                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3720                         return -EFAULT;
3721                 if (clen < 0)
3722                         return -EINVAL;
3723                 sr->len = io->msg.iov[0].iov_len;
3724                 io->msg.iov = NULL;
3725         } else {
3726                 ret = compat_import_iovec(READ, uiov, len, UIO_FASTIOV,
3727                                                 &io->msg.iov,
3728                                                 &io->msg.msg.msg_iter);
3729                 if (ret < 0)
3730                         return ret;
3731         }
3732
3733         return 0;
3734 }
3735 #endif
3736
3737 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req, struct io_async_ctx *io)
3738 {
3739         io->msg.msg.msg_name = &io->msg.addr;
3740         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
3741
3742 #ifdef CONFIG_COMPAT
3743         if (req->ctx->compat)
3744                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, io);
3745 #endif
3746
3747         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, io);
3748 }
3749
3750 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
3751                                                int *cflags, bool needs_lock)
3752 {
3753         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3754         struct io_buffer *kbuf;
3755
3756         if (!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3757                 return NULL;
3758
3759         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
3760         if (IS_ERR(kbuf))
3761                 return kbuf;
3762
3763         sr->kbuf = kbuf;
3764         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3765
3766         *cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
3767         *cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
3768         return kbuf;
3769 }
3770
3771 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
3772                            const struct io_uring_sqe *sqe)
3773 {
3774         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3775         struct io_async_ctx *io = req->io;
3776         int ret;
3777
3778         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3779                 return -EINVAL;
3780
3781         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3782         sr->msg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3783         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
3784         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3785
3786 #ifdef CONFIG_COMPAT
3787         if (req->ctx->compat)
3788                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
3789 #endif
3790
3791         if (!io || req->opcode == IORING_OP_RECV)
3792                 return 0;
3793         /* iovec is already imported */
3794         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3795                 return 0;
3796
3797         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, io);
3798         if (!ret)
3799                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3800         return ret;
3801 }
3802
3803 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3804 {
3805         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
3806         struct socket *sock;
3807         int ret, cflags = 0;
3808
3809         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3810         if (sock) {
3811                 struct io_buffer *kbuf;
3812                 struct io_async_ctx io;
3813                 unsigned flags;
3814
3815                 if (req->io) {
3816                         kmsg = &req->io->msg;
3817                         kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
3818                         /* if iov is set, it's allocated already */
3819                         if (!kmsg->iov)
3820                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3821                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3822                 } else {
3823                         kmsg = &io.msg;
3824                         kmsg->msg.msg_name = &io.msg.addr;
3825
3826                         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &io);
3827                         if (ret)
3828                                 return ret;
3829                 }
3830
3831                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, &cflags, !force_nonblock);
3832                 if (IS_ERR(kbuf)) {
3833                         return PTR_ERR(kbuf);
3834                 } else if (kbuf) {
3835                         kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3836                         iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
3837                                         1, req->sr_msg.len);
3838                 }
3839
3840                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3841                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3842                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3843                 else if (force_nonblock)
3844                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3845
3846                 ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.msg,
3847                                                 kmsg->uaddr, flags);
3848                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3849                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
3850                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3851                         ret = -EINTR;
3852         }
3853
3854         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3855                 kfree(kmsg->iov);
3856         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3857         __io_cqring_add_event(req, ret, cflags);
3858         if (ret < 0)
3859                 req_set_fail_links(req);
3860         io_put_req(req);
3861         return 0;
3862 }
3863
3864 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3865 {
3866         struct io_buffer *kbuf = NULL;
3867         struct socket *sock;
3868         int ret, cflags = 0;
3869
3870         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3871         if (sock) {
3872                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3873                 void __user *buf = sr->buf;
3874                 struct msghdr msg;
3875                 struct iovec iov;
3876                 unsigned flags;
3877
3878                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, &cflags, !force_nonblock);
3879                 if (IS_ERR(kbuf))
3880                         return PTR_ERR(kbuf);
3881                 else if (kbuf)
3882                         buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3883
3884                 ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov,
3885                                                 &msg.msg_iter);
3886                 if (ret) {
3887                         kfree(kbuf);
3888                         return ret;
3889                 }
3890
3891                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3892                 msg.msg_name = NULL;
3893                 msg.msg_control = NULL;
3894                 msg.msg_controllen = 0;
3895                 msg.msg_namelen = 0;
3896                 msg.msg_iocb = NULL;
3897                 msg.msg_flags = 0;
3898
3899                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3900                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3901                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3902                 else if (force_nonblock)
3903                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3904
3905                 ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
3906                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3907                         return -EAGAIN;
3908                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3909                         ret = -EINTR;
3910         }
3911
3912         kfree(kbuf);
3913         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3914         __io_cqring_add_event(req, ret, cflags);
3915         if (ret < 0)
3916                 req_set_fail_links(req);
3917         io_put_req(req);
3918         return 0;
3919 }
3920
3921 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3922 {
3923         struct io_accept *accept = &req->accept;
3924
3925         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3926                 return -EINVAL;
3927         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
3928                 return -EINVAL;
3929
3930         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3931         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3932         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
3933         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3934         return 0;
3935 }
3936
3937 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3938 {
3939         struct io_accept *accept = &req->accept;
3940         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
3941         int ret;
3942
3943         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3944                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3945
3946         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
3947                                         accept->addr_len, accept->flags,
3948                                         accept->nofile);
3949         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
3950                 return -EAGAIN;
3951         if (ret < 0) {
3952                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3953                         ret = -EINTR;
3954                 req_set_fail_links(req);
3955         }
3956         io_cqring_add_event(req, ret);
3957         io_put_req(req);
3958         return 0;
3959 }
3960
3961 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3962 {
3963         struct io_connect *conn = &req->connect;
3964         struct io_async_ctx *io = req->io;
3965
3966         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3967                 return -EINVAL;
3968         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3969                 return -EINVAL;
3970
3971         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3972         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
3973
3974         if (!io)
3975                 return 0;
3976
3977         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
3978                                         &io->connect.address);
3979 }
3980
3981 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3982 {
3983         struct io_async_ctx __io, *io;
3984         unsigned file_flags;
3985         int ret;
3986
3987         if (req->io) {
3988                 io = req->io;
3989         } else {
3990                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
3991                                                 req->connect.addr_len,
3992                                                 &__io.connect.address);
3993                 if (ret)
3994                         goto out;
3995                 io = &__io;
3996         }
3997
3998         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
3999
4000         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address,
4001                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4002         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4003                 if (req->io)
4004                         return -EAGAIN;
4005                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4006                         ret = -ENOMEM;
4007                         goto out;
4008                 }
4009                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
4010                 return -EAGAIN;
4011         }
4012         if (ret == -ERESTARTSYS)
4013                 ret = -EINTR;
4014 out:
4015         if (ret < 0)
4016                 req_set_fail_links(req);
4017         io_cqring_add_event(req, ret);
4018         io_put_req(req);
4019         return 0;
4020 }
4021 #else /* !CONFIG_NET */
4022 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4023 {
4024         return -EOPNOTSUPP;
4025 }
4026
4027 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4028 {
4029         return -EOPNOTSUPP;
4030 }
4031
4032 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4033 {
4034         return -EOPNOTSUPP;
4035 }
4036
4037 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4038                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4039 {
4040         return -EOPNOTSUPP;
4041 }
4042
4043 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4044 {
4045         return -EOPNOTSUPP;
4046 }
4047
4048 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4049 {
4050         return -EOPNOTSUPP;
4051 }
4052
4053 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4054 {
4055         return -EOPNOTSUPP;
4056 }
4057
4058 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4059 {
4060         return -EOPNOTSUPP;
4061 }
4062
4063 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4064 {
4065         return -EOPNOTSUPP;
4066 }
4067
4068 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4069 {
4070         return -EOPNOTSUPP;
4071 }
4072 #endif /* CONFIG_NET */
4073
4074 struct io_poll_table {
4075         struct poll_table_struct pt;
4076         struct io_kiocb *req;
4077         int error;
4078 };
4079
4080 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, struct callback_head *cb)
4081 {
4082         struct task_struct *tsk = req->task;
4083         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4084         int ret, notify = TWA_RESUME;
4085
4086         /*
4087          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup.
4088          * If we're not using an eventfd, then TWA_RESUME is always fine,
4089          * as we won't have dependencies between request completions for
4090          * other kernel wait conditions.
4091          */
4092         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
4093                 notify = 0;
4094         else if (ctx->cq_ev_fd)
4095                 notify = TWA_SIGNAL;
4096
4097         ret = task_work_add(tsk, cb, notify);
4098         if (!ret)
4099                 wake_up_process(tsk);
4100         return ret;
4101 }
4102
4103 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4104                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4105 {
4106         struct task_struct *tsk;
4107         int ret;
4108
4109         /* for instances that support it check for an event match first: */
4110         if (mask && !(mask & poll->events))
4111                 return 0;
4112
4113         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4114
4115         list_del_init(&poll->wait.entry);
4116
4117         tsk = req->task;
4118         req->result = mask;
4119         init_task_work(&req->task_work, func);
4120         /*
4121          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4122          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4123          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4124          * have the needed state needed for it anyway.
4125          */
4126         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
4127         if (unlikely(ret)) {
4128                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4129                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4130                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
4131                 wake_up_process(tsk);
4132         }
4133         return 1;
4134 }
4135
4136 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4137         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4138 {
4139         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4140
4141         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4142                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4143
4144                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4145         }
4146
4147         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4148         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4149                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4150                 return true;
4151         }
4152
4153         return false;
4154 }
4155
4156 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4157 {
4158         struct io_poll_iocb *poll = (struct io_poll_iocb *) req->io;
4159
4160         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4161
4162         if (poll && poll->head) {
4163                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4164
4165                 spin_lock(&head->lock);
4166                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4167                 if (poll->wait.private)
4168                         refcount_dec(&req->refs);
4169                 poll->head = NULL;
4170                 spin_unlock(&head->lock);
4171         }
4172 }
4173
4174 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4175 {
4176         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4177
4178         io_poll_remove_double(req);
4179         req->poll.done = true;
4180         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4181         io_commit_cqring(ctx);
4182 }
4183
4184 static void io_poll_task_handler(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4185 {
4186         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4187
4188         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4189                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4190                 return;
4191         }
4192
4193         hash_del(&req->hash_node);
4194         io_poll_complete(req, req->result, 0);
4195         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4196         io_put_req_find_next(req, nxt);
4197         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4198
4199         io_cqring_ev_posted(ctx);
4200 }
4201
4202 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4203 {
4204         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4205         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4206
4207         io_poll_task_handler(req, &nxt);
4208         if (nxt) {
4209                 struct io_ring_ctx *ctx = nxt->ctx;
4210
4211                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4212                 __io_queue_sqe(nxt, NULL);
4213                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4214         }
4215 }
4216
4217 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4218                                int sync, void *key)
4219 {
4220         struct io_kiocb *req = wait->private;
4221         struct io_poll_iocb *poll = (struct io_poll_iocb *) req->io;
4222         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4223
4224         /* for instances that support it check for an event match first: */
4225         if (mask && !(mask & poll->events))
4226                 return 0;
4227
4228         if (req->poll.head) {
4229                 bool done;
4230
4231                 spin_lock(&req->poll.head->lock);
4232                 done = list_empty(&req->poll.wait.entry);
4233                 if (!done)
4234                         list_del_init(&req->poll.wait.entry);
4235                 spin_unlock(&req->poll.head->lock);
4236                 if (!done)
4237                         __io_async_wake(req, poll, mask, io_poll_task_func);
4238         }
4239         refcount_dec(&req->refs);
4240         return 1;
4241 }
4242
4243 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4244                               wait_queue_func_t wake_func)
4245 {
4246         poll->head = NULL;
4247         poll->done = false;
4248         poll->canceled = false;
4249         poll->events = events;
4250         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4251         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4252 }
4253
4254 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4255                             struct wait_queue_head *head)
4256 {
4257         struct io_kiocb *req = pt->req;
4258
4259         /*
4260          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4261          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4262          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4263          */
4264         if (unlikely(poll->head)) {
4265                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4266                 if (req->io) {
4267                         pt->error = -EINVAL;
4268                         return;
4269                 }
4270                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4271                 if (!poll) {
4272                         pt->error = -ENOMEM;
4273                         return;
4274                 }
4275                 io_init_poll_iocb(poll, req->poll.events, io_poll_double_wake);
4276                 refcount_inc(&req->refs);
4277                 poll->wait.private = req;
4278                 req->io = (void *) poll;
4279         }
4280
4281         pt->error = 0;
4282         poll->head = head;
4283         add_wait_queue(head, &poll->wait);
4284 }
4285
4286 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4287                                struct poll_table_struct *p)
4288 {
4289         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4290
4291         __io_queue_proc(&pt->req->apoll->poll, pt, head);
4292 }
4293
4294 static void io_sq_thread_drop_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
4295 {
4296         struct mm_struct *mm = current->mm;
4297
4298         if (mm) {
4299                 kthread_unuse_mm(mm);
4300                 mmput(mm);
4301         }
4302 }
4303
4304 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
4305                                    struct io_kiocb *req)
4306 {
4307         if (io_op_defs[req->opcode].needs_mm && !current->mm) {
4308                 if (unlikely(!mmget_not_zero(ctx->sqo_mm)))
4309                         return -EFAULT;
4310                 kthread_use_mm(ctx->sqo_mm);
4311         }
4312
4313         return 0;
4314 }
4315
4316 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
4317 {
4318         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4319         struct async_poll *apoll = req->apoll;
4320         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4321         bool canceled = false;
4322
4323         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
4324
4325         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
4326                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4327                 return;
4328         }
4329
4330         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
4331         if (hash_hashed(&req->hash_node)) {
4332                 hash_del(&req->hash_node);
4333         } else {
4334                 canceled = READ_ONCE(apoll->poll.canceled);
4335                 if (canceled) {
4336                         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4337                         io_commit_cqring(ctx);
4338                 }
4339         }
4340
4341         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4342
4343         /* restore ->work in case we need to retry again */
4344         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4345                 memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4346         kfree(apoll);
4347
4348         if (!canceled) {
4349                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
4350                 if (io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)) {
4351                         io_cqring_add_event(req, -EFAULT);
4352                         goto end_req;
4353                 }
4354                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4355                 __io_queue_sqe(req, NULL);
4356                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4357         } else {
4358                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4359 end_req:
4360                 req_set_fail_links(req);
4361                 io_double_put_req(req);
4362         }
4363 }
4364
4365 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4366                         void *key)
4367 {
4368         struct io_kiocb *req = wait->private;
4369         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
4370
4371         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
4372                                         key_to_poll(key));
4373
4374         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
4375 }
4376
4377 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
4378 {
4379         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4380         struct hlist_head *list;
4381
4382         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
4383         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
4384 }
4385
4386 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
4387                                       struct io_poll_iocb *poll,
4388                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
4389                                       wait_queue_func_t wake_func)
4390         __acquires(&ctx->completion_lock)
4391 {
4392         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4393         bool cancel = false;
4394
4395         poll->file = req->file;
4396         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
4397         poll->wait.private = req;
4398
4399         ipt->pt._key = mask;
4400         ipt->req = req;
4401         ipt->error = -EINVAL;
4402
4403         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
4404
4405         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4406         if (likely(poll->head)) {
4407                 spin_lock(&poll->head->lock);
4408                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
4409                         if (ipt->error)
4410                                 cancel = true;
4411                         ipt->error = 0;
4412                         mask = 0;
4413                 }
4414                 if (mask || ipt->error)
4415                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4416                 else if (cancel)
4417                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4418                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
4419                         io_poll_req_insert(req);
4420                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4421         }
4422
4423         return mask;
4424 }
4425
4426 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
4427 {
4428         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
4429         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4430         struct async_poll *apoll;
4431         struct io_poll_table ipt;
4432         __poll_t mask, ret;
4433         bool had_io;
4434
4435         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
4436                 return false;
4437         if (req->flags & (REQ_F_MUST_PUNT | REQ_F_POLLED))
4438                 return false;
4439         if (!def->pollin && !def->pollout)
4440                 return false;
4441
4442         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
4443         if (unlikely(!apoll))
4444                 return false;
4445
4446         req->flags |= REQ_F_POLLED;
4447         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4448                 memcpy(&apoll->work, &req->work, sizeof(req->work));
4449         had_io = req->io != NULL;
4450
4451         io_get_req_task(req);
4452         req->apoll = apoll;
4453         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4454
4455         mask = 0;
4456         if (def->pollin)
4457                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
4458         if (def->pollout)
4459                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
4460         mask |= POLLERR | POLLPRI;
4461
4462         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
4463
4464         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
4465                                         io_async_wake);
4466         if (ret) {
4467                 ipt.error = 0;
4468                 /* only remove double add if we did it here */
4469                 if (!had_io)
4470                         io_poll_remove_double(req);
4471                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4472                 if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4473                         memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4474                 kfree(apoll);
4475                 return false;
4476         }
4477         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4478         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
4479                                         apoll->poll.events);
4480         return true;
4481 }
4482
4483 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
4484                                  struct io_poll_iocb *poll)
4485 {
4486         bool do_complete = false;
4487
4488         spin_lock(&poll->head->lock);
4489         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4490         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
4491                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4492                 do_complete = true;
4493         }
4494         spin_unlock(&poll->head->lock);
4495         hash_del(&req->hash_node);
4496         return do_complete;
4497 }
4498
4499 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
4500 {
4501         bool do_complete;
4502
4503         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
4504                 io_poll_remove_double(req);
4505                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
4506         } else {
4507                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
4508
4509                 /* non-poll requests have submit ref still */
4510                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
4511                 if (do_complete) {
4512                         io_put_req(req);
4513                         /*
4514                          * restore ->work because we will call
4515                          * io_req_work_drop_env below when dropping the
4516                          * final reference.
4517                          */
4518                         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4519                                 memcpy(&req->work, &apoll->work,
4520                                        sizeof(req->work));
4521                         kfree(apoll);
4522                 }
4523         }
4524
4525         if (do_complete) {
4526                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4527                 io_commit_cqring(req->ctx);
4528                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4529                 io_put_req(req);
4530         }
4531
4532         return do_complete;
4533 }
4534
4535 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
4536 {
4537         struct hlist_node *tmp;
4538         struct io_kiocb *req;
4539         int posted = 0, i;
4540
4541         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4542         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
4543                 struct hlist_head *list;
4544
4545                 list = &ctx->cancel_hash[i];
4546                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
4547                         posted += io_poll_remove_one(req);
4548         }
4549         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4550
4551         if (posted)
4552                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4553 }
4554
4555 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
4556 {
4557         struct hlist_head *list;
4558         struct io_kiocb *req;
4559
4560         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
4561         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
4562                 if (sqe_addr != req->user_data)
4563                         continue;
4564                 if (io_poll_remove_one(req))
4565                         return 0;
4566                 return -EALREADY;
4567         }
4568
4569         return -ENOENT;
4570 }
4571
4572 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
4573                                const struct io_uring_sqe *sqe)
4574 {
4575         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4576                 return -EINVAL;
4577         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
4578             sqe->poll_events)
4579                 return -EINVAL;
4580
4581         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4582         return 0;
4583 }
4584
4585 /*
4586  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
4587  * and remove it if found.
4588  */
4589 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
4590 {
4591         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4592         u64 addr;
4593         int ret;
4594
4595         addr = req->poll.addr;
4596         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4597         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
4598         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4599
4600         io_cqring_add_event(req, ret);
4601         if (ret < 0)
4602                 req_set_fail_links(req);
4603         io_put_req(req);
4604         return 0;
4605 }
4606
4607 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4608                         void *key)
4609 {
4610         struct io_kiocb *req = wait->private;
4611         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4612
4613         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
4614 }
4615
4616 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4617                                struct poll_table_struct *p)
4618 {
4619         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4620
4621         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head);
4622 }
4623
4624 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4625 {
4626         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4627         u16 events;
4628
4629         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4630                 return -EINVAL;
4631         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
4632                 return -EINVAL;
4633         if (!poll->file)
4634                 return -EBADF;
4635
4636         events = READ_ONCE(sqe->poll_events);
4637         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP;
4638
4639         io_get_req_task(req);
4640         return 0;
4641 }
4642
4643 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
4644 {
4645         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4646         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4647         struct io_poll_table ipt;
4648         __poll_t mask;
4649
4650         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4651         INIT_LIST_HEAD(&req->list);
4652         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
4653
4654         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
4655                                         io_poll_wake);
4656
4657         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
4658                 ipt.error = 0;
4659                 io_poll_complete(req, mask, 0);
4660         }
4661         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4662
4663         if (mask) {
4664                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4665                 io_put_req(req);
4666         }
4667         return ipt.error;
4668 }
4669
4670 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
4671 {
4672         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
4673                                                 struct io_timeout_data, timer);
4674         struct io_kiocb *req = data->req;
4675         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4676         unsigned long flags;
4677
4678         atomic_inc(&ctx->cq_timeouts);
4679
4680         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4681         /*
4682          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
4683          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
4684          */
4685         if (!list_empty(&req->list))
4686                 list_del_init(&req->list);
4687
4688         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
4689         io_commit_cqring(ctx);
4690         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
4691
4692         io_cqring_ev_posted(ctx);
4693         req_set_fail_links(req);
4694         io_put_req(req);
4695         return HRTIMER_NORESTART;
4696 }
4697
4698 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
4699 {
4700         struct io_kiocb *req;
4701         int ret = -ENOENT;
4702
4703         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, list) {
4704                 if (user_data == req->user_data) {
4705                         list_del_init(&req->list);
4706                         ret = 0;
4707                         break;
4708                 }
4709         }
4710
4711         if (ret == -ENOENT)
4712                 return ret;
4713
4714         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
4715         if (ret == -1)
4716                 return -EALREADY;
4717
4718         req_set_fail_links(req);
4719         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4720         io_put_req(req);
4721         return 0;
4722 }
4723
4724 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
4725                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4726 {
4727         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4728                 return -EINVAL;
4729         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
4730                 return -EINVAL;
4731
4732         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4733         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
4734         if (req->timeout.flags)
4735                 return -EINVAL;
4736
4737         return 0;
4738 }
4739
4740 /*
4741  * Remove or update an existing timeout command
4742  */
4743 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
4744 {
4745         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4746         int ret;
4747
4748         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4749         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
4750
4751         io_cqring_fill_event(req, ret);
4752         io_commit_cqring(ctx);
4753         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4754         io_cqring_ev_posted(ctx);
4755         if (ret < 0)
4756                 req_set_fail_links(req);
4757         io_put_req(req);
4758         return 0;
4759 }
4760
4761 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
4762                            bool is_timeout_link)
4763 {
4764         struct io_timeout_data *data;
4765         unsigned flags;
4766         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
4767
4768         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4769                 return -EINVAL;
4770         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
4771                 return -EINVAL;
4772         if (off && is_timeout_link)
4773                 return -EINVAL;
4774         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
4775         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
4776                 return -EINVAL;
4777
4778         req->timeout.off = off;
4779
4780         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
4781                 return -ENOMEM;
4782
4783         data = &req->io->timeout;
4784         data->req = req;
4785         req->flags |= REQ_F_TIMEOUT;
4786
4787         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
4788                 return -EFAULT;
4789
4790         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
4791                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
4792         else
4793                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
4794
4795         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
4796         return 0;
4797 }
4798
4799 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
4800 {
4801         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4802         struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
4803         struct list_head *entry;
4804         u32 tail, off = req->timeout.off;
4805
4806         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4807
4808         /*
4809          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
4810          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
4811          * a pure timeout request, sequence isn't used.
4812          */
4813         if (!off) {
4814                 req->flags |= REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ;
4815                 entry = ctx->timeout_list.prev;
4816                 goto add;
4817         }
4818
4819         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
4820         req->timeout.target_seq = tail + off;
4821
4822         /*
4823          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
4824          * the one we need first.
4825          */
4826         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
4827                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb, list);
4828
4829                 if (nxt->flags & REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ)
4830                         continue;
4831                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
4832                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
4833                         break;
4834         }
4835 add:
4836         list_add(&req->list, entry);
4837         data->timer.function = io_timeout_fn;
4838         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
4839         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4840         return 0;
4841 }
4842
4843 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
4844 {
4845         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
4846
4847         return req->user_data == (unsigned long) data;
4848 }
4849
4850 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
4851 {
4852         enum io_wq_cancel cancel_ret;
4853         int ret = 0;
4854
4855         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
4856         switch (cancel_ret) {
4857         case IO_WQ_CANCEL_OK:
4858                 ret = 0;
4859                 break;
4860         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
4861                 ret = -EALREADY;
4862                 break;
4863         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
4864                 ret = -ENOENT;
4865                 break;
4866         }
4867
4868         return ret;
4869 }
4870
4871 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
4872                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
4873                                      int success_ret)
4874 {
4875         unsigned long flags;
4876         int ret;
4877
4878         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
4879         if (ret != -ENOENT) {
4880                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4881                 goto done;
4882         }
4883
4884         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4885         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
4886         if (ret != -ENOENT)
4887                 goto done;
4888         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
4889 done:
4890         if (!ret)
4891                 ret = success_ret;
4892         io_cqring_fill_event(req, ret);
4893         io_commit_cqring(ctx);
4894         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
4895         io_cqring_ev_posted(ctx);
4896
4897         if (ret < 0)
4898                 req_set_fail_links(req);
4899         io_put_req(req);
4900 }
4901
4902 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
4903                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
4904 {
4905         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4906                 return -EINVAL;
4907         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len ||
4908             sqe->cancel_flags)
4909                 return -EINVAL;
4910
4911         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4912         return 0;
4913 }
4914
4915 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
4916 {
4917         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4918
4919         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
4920         return 0;
4921 }
4922
4923 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
4924                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
4925 {
4926         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
4927                 return -EINVAL;
4928
4929         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4930         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
4931         if (!req->files_update.nr_args)
4932                 return -EINVAL;
4933         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
4934         return 0;
4935 }
4936
4937 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4938 {
4939         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4940         struct io_uring_files_update up;
4941         int ret;
4942
4943         if (force_nonblock)
4944                 return -EAGAIN;
4945
4946         up.offset = req->files_update.offset;
4947         up.fds = req->files_update.arg;
4948
4949         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4950         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
4951         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4952
4953         if (ret < 0)
4954                 req_set_fail_links(req);
4955         io_cqring_add_event(req, ret);
4956         io_put_req(req);
4957         return 0;
4958 }
4959
4960 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
4961                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4962 {
4963         ssize_t ret = 0;
4964
4965         if (!sqe)
4966                 return 0;
4967
4968         io_req_init_async(req);
4969
4970         if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
4971                 ret = io_grab_files(req);
4972                 if (unlikely(ret))
4973                         return ret;
4974         }
4975
4976         io_req_work_grab_env(req, &io_op_defs[req->opcode]);
4977
4978         switch (req->opcode) {
4979         case IORING_OP_NOP:
4980                 break;
4981         case IORING_OP_READV:
4982         case IORING_OP_READ_FIXED:
4983         case IORING_OP_READ:
4984                 ret = io_read_prep(req, sqe, true);
4985                 break;
4986         case IORING_OP_WRITEV:
4987         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
4988         case IORING_OP_WRITE:
4989                 ret = io_write_prep(req, sqe, true);
4990                 break;
4991         case IORING_OP_POLL_ADD:
4992                 ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
4993                 break;
4994         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
4995                 ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
4996                 break;
4997         case IORING_OP_FSYNC:
4998                 ret = io_prep_fsync(req, sqe);
4999                 break;
5000         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5001                 ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5002                 break;
5003         case IORING_OP_SENDMSG:
5004         case IORING_OP_SEND:
5005                 ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5006                 break;
5007         case IORING_OP_RECVMSG:
5008         case IORING_OP_RECV:
5009                 ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5010                 break;
5011         case IORING_OP_CONNECT:
5012                 ret = io_connect_prep(req, sqe);
5013                 break;
5014         case IORING_OP_TIMEOUT:
5015                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5016                 break;
5017         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5018                 ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5019                 break;
5020         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5021                 ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5022                 break;
5023         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5024                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, true);
5025                 break;
5026         case IORING_OP_ACCEPT:
5027                 ret = io_accept_prep(req, sqe);
5028                 break;
5029         case IORING_OP_FALLOCATE:
5030                 ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5031                 break;
5032         case IORING_OP_OPENAT:
5033                 ret = io_openat_prep(req, sqe);
5034                 break;
5035         case IORING_OP_CLOSE:
5036                 ret = io_close_prep(req, sqe);
5037                 break;
5038         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5039                 ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5040                 break;
5041         case IORING_OP_STATX:
5042                 ret = io_statx_prep(req, sqe);
5043                 break;
5044         case IORING_OP_FADVISE:
5045                 ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5046                 break;
5047         case IORING_OP_MADVISE:
5048                 ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5049                 break;
5050         case IORING_OP_OPENAT2:
5051                 ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5052                 break;
5053         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5054                 ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5055                 break;
5056         case IORING_OP_SPLICE:
5057                 ret = io_splice_prep(req, sqe);
5058                 break;
5059         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5060                 ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5061                 break;
5062         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5063                 ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5064                 break;
5065         case IORING_OP_TEE:
5066                 ret = io_tee_prep(req, sqe);
5067                 break;
5068         default:
5069                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5070                                 req->opcode);
5071                 ret = -EINVAL;
5072                 break;
5073         }
5074
5075         return ret;
5076 }
5077
5078 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5079 {
5080         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5081         int ret;
5082
5083         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5084         if (!req_need_defer(req) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5085                 return 0;
5086
5087         if (!req->io) {
5088                 if (io_alloc_async_ctx(req))
5089                         return -EAGAIN;
5090                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5091                 if (ret < 0)
5092                         return ret;
5093         }
5094
5095         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5096         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5097                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5098                 return 0;
5099         }
5100
5101         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5102         list_add_tail(&req->list, &ctx->defer_list);
5103         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5104         return -EIOCBQUEUED;
5105 }
5106
5107 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req)
5108 {
5109         struct io_async_ctx *io = req->io;
5110
5111         switch (req->opcode) {
5112         case IORING_OP_READV:
5113         case IORING_OP_READ_FIXED:
5114         case IORING_OP_READ:
5115                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5116                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5117                 /* fallthrough */
5118         case IORING_OP_WRITEV:
5119         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5120         case IORING_OP_WRITE:
5121                 if (io->rw.iov != io->rw.fast_iov)
5122                         kfree(io->rw.iov);
5123                 break;
5124         case IORING_OP_RECVMSG:
5125                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5126                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5127                 /* fallthrough */
5128         case IORING_OP_SENDMSG:
5129                 if (io->msg.iov != io->msg.fast_iov)
5130                         kfree(io->msg.iov);
5131                 break;
5132         case IORING_OP_RECV:
5133                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5134                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5135                 break;
5136         case IORING_OP_OPENAT:
5137         case IORING_OP_OPENAT2:
5138                 break;
5139         case IORING_OP_SPLICE:
5140         case IORING_OP_TEE:
5141                 io_put_file(req, req->splice.file_in,
5142                             (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5143                 break;
5144         }
5145
5146         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5147 }
5148
5149 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5150                         bool force_nonblock)
5151 {
5152         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5153         int ret;
5154
5155         switch (req->opcode) {
5156         case IORING_OP_NOP:
5157                 ret = io_nop(req);
5158                 break;
5159         case IORING_OP_READV:
5160         case IORING_OP_READ_FIXED:
5161         case IORING_OP_READ:
5162                 if (sqe) {
5163                         ret = io_read_prep(req, sqe, force_nonblock);
5164                         if (ret < 0)
5165                                 break;
5166                 }
5167                 ret = io_read(req, force_nonblock);
5168                 break;
5169         case IORING_OP_WRITEV:
5170         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5171         case IORING_OP_WRITE:
5172                 if (sqe) {
5173                         ret = io_write_prep(req, sqe, force_nonblock);
5174                         if (ret < 0)
5175                                 break;
5176                 }
5177                 ret = io_write(req, force_nonblock);
5178                 break;
5179         case IORING_OP_FSYNC:
5180                 if (sqe) {
5181                         ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5182                         if (ret < 0)
5183                                 break;
5184                 }
5185                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5186                 break;
5187         case IORING_OP_POLL_ADD:
5188                 if (sqe) {
5189                         ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5190                         if (ret)
5191                                 break;
5192                 }
5193                 ret = io_poll_add(req);
5194                 break;
5195         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5196                 if (sqe) {
5197                         ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5198                         if (ret < 0)
5199                                 break;
5200                 }
5201                 ret = io_poll_remove(req);
5202                 break;
5203         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5204                 if (sqe) {
5205                         ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5206                         if (ret < 0)
5207                                 break;
5208                 }
5209                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5210                 break;
5211         case IORING_OP_SENDMSG:
5212         case IORING_OP_SEND:
5213                 if (sqe) {
5214                         ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5215                         if (ret < 0)
5216                                 break;
5217                 }
5218                 if (req->opcode == IORING_OP_SENDMSG)
5219                         ret = io_sendmsg(req, force_nonblock);
5220                 else
5221                         ret = io_send(req, force_nonblock);
5222                 break;
5223         case IORING_OP_RECVMSG:
5224         case IORING_OP_RECV:
5225                 if (sqe) {
5226                         ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5227                         if (ret)
5228                                 break;
5229                 }
5230                 if (req->opcode == IORING_OP_RECVMSG)
5231                         ret = io_recvmsg(req, force_nonblock);
5232                 else
5233                         ret = io_recv(req, force_nonblock);
5234                 break;
5235         case IORING_OP_TIMEOUT:
5236                 if (sqe) {
5237                         ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5238                         if (ret)
5239                                 break;
5240                 }
5241                 ret = io_timeout(req);
5242                 break;
5243         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5244                 if (sqe) {
5245                         ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5246                         if (ret)
5247                                 break;
5248                 }
5249                 ret = io_timeout_remove(req);
5250                 break;
5251         case IORING_OP_ACCEPT:
5252                 if (sqe) {
5253                         ret = io_accept_prep(req, sqe);
5254                         if (ret)
5255                                 break;
5256                 }
5257                 ret = io_accept(req, force_nonblock);
5258                 break;
5259         case IORING_OP_CONNECT:
5260                 if (sqe) {
5261                         ret = io_connect_prep(req, sqe);
5262                         if (ret)
5263                                 break;
5264                 }
5265                 ret = io_connect(req, force_nonblock);
5266                 break;
5267         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5268                 if (sqe) {
5269                         ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5270                         if (ret)
5271                                 break;
5272                 }
5273                 ret = io_async_cancel(req);
5274                 break;
5275         case IORING_OP_FALLOCATE:
5276                 if (sqe) {
5277                         ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5278                         if (ret)
5279                                 break;
5280                 }
5281                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5282                 break;
5283         case IORING_OP_OPENAT:
5284                 if (sqe) {
5285                         ret = io_openat_prep(req, sqe);
5286                         if (ret)
5287                                 break;
5288                 }
5289                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5290                 break;
5291         case IORING_OP_CLOSE:
5292                 if (sqe) {
5293                         ret = io_close_prep(req, sqe);
5294                         if (ret)
5295                                 break;
5296                 }
5297                 ret = io_close(req, force_nonblock);
5298                 break;
5299         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5300                 if (sqe) {
5301                         ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5302                         if (ret)
5303                                 break;
5304                 }
5305                 ret = io_files_update(req, force_nonblock);
5306                 break;
5307         case IORING_OP_STATX:
5308                 if (sqe) {
5309                         ret = io_statx_prep(req, sqe);
5310                         if (ret)
5311                                 break;
5312                 }
5313                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5314                 break;
5315         case IORING_OP_FADVISE:
5316                 if (sqe) {
5317                         ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5318                         if (ret)
5319                                 break;
5320                 }
5321                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5322                 break;
5323         case IORING_OP_MADVISE:
5324                 if (sqe) {
5325                         ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5326                         if (ret)
5327                                 break;
5328                 }
5329                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5330                 break;
5331         case IORING_OP_OPENAT2:
5332                 if (sqe) {
5333                         ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5334                         if (ret)
5335                                 break;
5336                 }
5337                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5338                 break;
5339         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5340                 if (sqe) {
5341                         ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5342                         if (ret)
5343                                 break;
5344                 }
5345                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock);
5346                 break;
5347         case IORING_OP_SPLICE:
5348                 if (sqe) {
5349                         ret = io_splice_prep(req, sqe);
5350                         if (ret < 0)
5351                                 break;
5352                 }
5353                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5354                 break;
5355         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5356                 if (sqe) {
5357                         ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5358                         if (ret)
5359                                 break;
5360                 }
5361                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock);
5362                 break;
5363         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5364                 if (sqe) {
5365                         ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5366                         if (ret)
5367                                 break;
5368                 }
5369                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock);
5370                 break;
5371         case IORING_OP_TEE:
5372                 if (sqe) {
5373                         ret = io_tee_prep(req, sqe);
5374                         if (ret < 0)
5375                                 break;
5376                 }
5377                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
5378                 break;
5379         default:
5380                 ret = -EINVAL;
5381                 break;
5382         }
5383
5384         if (ret)
5385                 return ret;
5386
5387         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
5388         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
5389                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
5390
5391                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
5392                 if (in_async)
5393                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5394
5395                 io_iopoll_req_issued(req);
5396
5397                 if (in_async)
5398                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5399         }
5400
5401         return 0;
5402 }
5403
5404 static void io_arm_async_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5405 {
5406         struct io_kiocb *link;
5407
5408         /* link head's timeout is queued in io_queue_async_work() */
5409         if (!(req->flags & REQ_F_QUEUE_TIMEOUT))
5410                 return;
5411
5412         link = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
5413         io_queue_linked_timeout(link);
5414 }
5415
5416 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work **workptr)
5417 {
5418         struct io_wq_work *work = *workptr;
5419         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5420         int ret = 0;
5421
5422         io_arm_async_linked_timeout(req);
5423
5424         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
5425         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
5426                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
5427                 ret = -ECANCELED;
5428         }
5429
5430         if (!ret) {
5431                 do {
5432                         ret = io_issue_sqe(req, NULL, false);
5433                         /*
5434                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
5435                          * forcing a sync submission from here, since we can't
5436                          * wait for request slots on the block side.
5437                          */
5438                         if (ret != -EAGAIN)
5439                                 break;
5440                         cond_resched();
5441                 } while (1);
5442         }
5443
5444         if (ret) {
5445                 req_set_fail_links(req);
5446                 io_cqring_add_event(req, ret);
5447                 io_put_req(req);
5448         }
5449
5450         io_steal_work(req, workptr);
5451 }
5452
5453 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
5454                                               int index)
5455 {
5456         struct fixed_file_table *table;
5457
5458         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5459         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
5460 }
5461
5462 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5463                         int fd, struct file **out_file, bool fixed)
5464 {
5465         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5466         struct file *file;
5467
5468         if (fixed) {
5469                 if (unlikely(!ctx->file_data ||
5470                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
5471                         return -EBADF;
5472                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
5473                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
5474                 if (file) {
5475                         req->fixed_file_refs = ctx->file_data->cur_refs;
5476                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
5477                 }
5478         } else {
5479                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
5480                 file = __io_file_get(state, fd);
5481         }
5482
5483         if (file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error) {
5484                 *out_file = file;
5485                 return 0;
5486         }
5487         return -EBADF;
5488 }
5489
5490 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5491                            int fd)
5492 {
5493         bool fixed;
5494
5495         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
5496         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
5497                 return -EBADF;
5498
5499         return io_file_get(state, req, fd, &req->file, fixed);
5500 }
5501
5502 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
5503 {
5504         int ret = -EBADF;
5505         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5506
5507         if (req->work.files || (req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE))
5508                 return 0;
5509         if (!ctx->ring_file)
5510                 return -EBADF;
5511
5512         rcu_read_lock();
5513         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
5514         /*
5515          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
5516          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
5517          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
5518          * this operation if it has.
5519          */
5520         if (fcheck(ctx->ring_fd) == ctx->ring_file) {
5521                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
5522                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
5523                 req->work.files = current->files;
5524                 ret = 0;
5525         }
5526         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
5527         rcu_read_unlock();
5528
5529         return ret;
5530 }
5531
5532 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5533 {
5534         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5535                                                 struct io_timeout_data, timer);
5536         struct io_kiocb *req = data->req;
5537         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5538         struct io_kiocb *prev = NULL;
5539         unsigned long flags;
5540
5541         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5542
5543         /*
5544          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
5545          * race with the completion of the linked work.
5546          */
5547         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5548                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
5549                                   link_list);
5550                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
5551                         list_del_init(&req->link_list);
5552                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5553                 } else
5554                         prev = NULL;
5555         }
5556
5557         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5558
5559         if (prev) {
5560                 req_set_fail_links(prev);
5561                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
5562                 io_put_req(prev);
5563         } else {
5564                 io_cqring_add_event(req, -ETIME);
5565                 io_put_req(req);
5566         }
5567         return HRTIMER_NORESTART;
5568 }
5569
5570 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5571 {
5572         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5573
5574         /*
5575          * If the list is now empty, then our linked request finished before
5576          * we got a chance to setup the timer
5577          */
5578         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5579         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5580                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5581
5582                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
5583                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
5584                                 data->mode);
5585         }
5586         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5587
5588         /* drop submission reference */
5589         io_put_req(req);
5590 }
5591
5592 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5593 {
5594         struct io_kiocb *nxt;
5595
5596         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
5597                 return NULL;
5598         /* for polled retry, if flag is set, we already went through here */
5599         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5600                 return NULL;
5601
5602         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
5603                                         link_list);
5604         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
5605                 return NULL;
5606
5607         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5608         return nxt;
5609 }
5610
5611 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5612 {
5613         struct io_kiocb *linked_timeout;
5614         struct io_kiocb *nxt;
5615         const struct cred *old_creds = NULL;
5616         int ret;
5617
5618 again:
5619         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5620
5621         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) && req->work.creds &&
5622             req->work.creds != current_cred()) {
5623                 if (old_creds)
5624                         revert_creds(old_creds);
5625                 if (old_creds == req->work.creds)
5626                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
5627                 else
5628                         old_creds = override_creds(req->work.creds);
5629         }
5630
5631         ret = io_issue_sqe(req, sqe, true);
5632
5633         /*
5634          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
5635          * doesn't support non-blocking read/write attempts
5636          */
5637         if (ret == -EAGAIN && (!(req->flags & REQ_F_NOWAIT) ||
5638             (req->flags & REQ_F_MUST_PUNT))) {
5639                 if (io_arm_poll_handler(req)) {
5640                         if (linked_timeout)
5641                                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
5642                         goto exit;
5643                 }
5644 punt:
5645                 io_req_init_async(req);
5646
5647                 if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
5648                         ret = io_grab_files(req);
5649                         if (ret)
5650                                 goto err;
5651                 }
5652
5653                 /*
5654                  * Queued up for async execution, worker will release
5655                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
5656                  */
5657                 io_queue_async_work(req);
5658                 goto exit;
5659         }
5660
5661 err:
5662         nxt = NULL;
5663         /* drop submission reference */
5664         io_put_req_find_next(req, &nxt);
5665
5666         if (linked_timeout) {
5667                 if (!ret)
5668                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
5669                 else
5670                         io_put_req(linked_timeout);
5671         }
5672
5673         /* and drop final reference, if we failed */
5674         if (ret) {
5675                 io_cqring_add_event(req, ret);
5676                 req_set_fail_links(req);
5677                 io_put_req(req);
5678         }
5679         if (nxt) {
5680                 req = nxt;
5681
5682                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
5683                         goto punt;
5684                 goto again;
5685         }
5686 exit:
5687         if (old_creds)
5688                 revert_creds(old_creds);
5689 }
5690
5691 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5692 {
5693         int ret;
5694
5695         ret = io_req_defer(req, sqe);
5696         if (ret) {
5697                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
5698 fail_req:
5699                         io_cqring_add_event(req, ret);
5700                         req_set_fail_links(req);
5701                         io_double_put_req(req);
5702                 }
5703         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
5704                 if (!req->io) {
5705                         ret = -EAGAIN;
5706                         if (io_alloc_async_ctx(req))
5707                                 goto fail_req;
5708                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5709                         if (unlikely(ret < 0))
5710                                 goto fail_req;
5711                 }
5712
5713                 /*
5714                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
5715                  * to async execution.
5716                  */
5717                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
5718                 io_queue_async_work(req);
5719         } else {
5720                 __io_queue_sqe(req, sqe);
5721         }
5722 }
5723
5724 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req)
5725 {
5726         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
5727                 io_cqring_add_event(req, -ECANCELED);
5728                 io_double_put_req(req);
5729         } else
5730                 io_queue_sqe(req, NULL);
5731 }
5732
5733 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5734                          struct io_kiocb **link)
5735 {
5736         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5737         int ret;
5738
5739         /*
5740          * If we already have a head request, queue this one for async
5741          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
5742          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
5743          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
5744          * conditions are true (normal request), then just queue it.
5745          */
5746         if (*link) {
5747                 struct io_kiocb *head = *link;
5748
5749                 /*
5750                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
5751                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
5752                  * requests in the link. So, it drains the head and the
5753                  * next after the link request. The last one is done via
5754                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
5755                  */
5756                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
5757                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
5758                         ctx->drain_next = 1;
5759                 }
5760                 if (io_alloc_async_ctx(req))
5761                         return -EAGAIN;
5762
5763                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5764                 if (ret) {
5765                         /* fail even hard links since we don't submit */
5766                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
5767                         return ret;
5768                 }
5769                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
5770                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
5771
5772                 /* last request of a link, enqueue the link */
5773                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
5774                         io_queue_link_head(head);
5775                         *link = NULL;
5776                 }
5777         } else {
5778                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
5779                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
5780                         ctx->drain_next = 0;
5781                 }
5782                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
5783                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
5784                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
5785
5786                         if (io_alloc_async_ctx(req))
5787                                 return -EAGAIN;
5788
5789                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5790                         if (ret)
5791                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
5792                         *link = req;
5793                 } else {
5794                         io_queue_sqe(req, sqe);
5795                 }
5796         }
5797
5798         return 0;
5799 }
5800
5801 /*
5802  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
5803  */
5804 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
5805 {
5806         blk_finish_plug(&state->plug);
5807         io_state_file_put(state);
5808         if (state->free_reqs)
5809                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
5810 }
5811
5812 /*
5813  * Start submission side cache.
5814  */
5815 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
5816                                   unsigned int max_ios)
5817 {
5818         blk_start_plug(&state->plug);
5819         state->free_reqs = 0;
5820         state->file = NULL;
5821         state->ios_left = max_ios;
5822 }
5823
5824 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
5825 {
5826         struct io_rings *rings = ctx->rings;
5827
5828         /*
5829          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
5830          * since once we write the new head, the application could
5831          * write new data to them.
5832          */
5833         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
5834 }
5835
5836 /*
5837  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
5838  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
5839  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
5840  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
5841  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
5842  * prevent a re-load down the line.
5843  */
5844 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
5845 {
5846         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
5847         unsigned head;
5848
5849         /*
5850          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
5851          *
5852          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
5853          *    head updates.
5854          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
5855          *    though the application is the one updating it.
5856          */
5857         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
5858         if (likely(head < ctx->sq_entries))
5859                 return &ctx->sq_sqes[head];
5860
5861         /* drop invalid entries */
5862         ctx->cached_sq_dropped++;
5863         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
5864         return NULL;
5865 }
5866
5867 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
5868 {
5869         ctx->cached_sq_head++;
5870 }
5871
5872 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
5873                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
5874                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
5875
5876 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
5877                        const struct io_uring_sqe *sqe,
5878                        struct io_submit_state *state)
5879 {
5880         unsigned int sqe_flags;
5881         int id;
5882
5883         /*
5884          * All io need record the previous position, if LINK vs DARIN,
5885          * it can be used to mark the position of the first IO in the
5886          * link list.
5887          */
5888         req->sequence = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5889         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
5890         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
5891         req->io = NULL;
5892         req->file = NULL;
5893         req->ctx = ctx;
5894         req->flags = 0;
5895         /* one is dropped after submission, the other at completion */
5896         refcount_set(&req->refs, 2);
5897         req->task = current;
5898         req->result = 0;
5899
5900         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
5901                 return -EINVAL;
5902
5903         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
5904                 return -EFAULT;
5905
5906         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
5907         /* enforce forwards compatibility on users */
5908         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
5909                 return -EINVAL;
5910
5911         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
5912             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
5913                 return -EOPNOTSUPP;
5914
5915         id = READ_ONCE(sqe->personality);
5916         if (id) {
5917                 io_req_init_async(req);
5918                 req->work.creds = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
5919                 if (unlikely(!req->work.creds))
5920                         return -EINVAL;
5921                 get_cred(req->work.creds);
5922         }
5923
5924         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
5925         req->flags |= sqe_flags;
5926
5927         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
5928                 return 0;
5929
5930         return io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
5931 }
5932
5933 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
5934                           struct file *ring_file, int ring_fd)
5935 {
5936         struct io_submit_state state, *statep = NULL;
5937         struct io_kiocb *link = NULL;
5938         int i, submitted = 0;
5939
5940         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
5941         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
5942                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
5943                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
5944                         return -EBUSY;
5945         }
5946
5947         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
5948         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
5949
5950         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
5951                 return -EAGAIN;
5952
5953         if (nr > IO_PLUG_THRESHOLD) {
5954                 io_submit_state_start(&state, nr);
5955                 statep = &state;
5956         }
5957
5958         ctx->ring_fd = ring_fd;
5959         ctx->ring_file = ring_file;
5960
5961         for (i = 0; i < nr; i++) {
5962                 const struct io_uring_sqe *sqe;
5963                 struct io_kiocb *req;
5964                 int err;
5965
5966                 sqe = io_get_sqe(ctx);
5967                 if (unlikely(!sqe)) {
5968                         io_consume_sqe(ctx);
5969                         break;
5970                 }
5971                 req = io_alloc_req(ctx, statep);
5972                 if (unlikely(!req)) {
5973                         if (!submitted)
5974                                 submitted = -EAGAIN;
5975                         break;
5976                 }
5977
5978                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, statep);
5979                 io_consume_sqe(ctx);
5980                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
5981                 submitted++;
5982
5983                 if (unlikely(err)) {
5984 fail_req:
5985                         io_cqring_add_event(req, err);
5986                         io_double_put_req(req);
5987                         break;
5988                 }
5989
5990                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
5991                                                 true, io_async_submit(ctx));
5992                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link);
5993                 if (err)
5994                         goto fail_req;
5995         }
5996
5997         if (unlikely(submitted != nr)) {
5998                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
5999
6000                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
6001         }
6002         if (link)
6003                 io_queue_link_head(link);
6004         if (statep)
6005                 io_submit_state_end(&state);
6006
6007          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6008         io_commit_sqring(ctx);
6009
6010         return submitted;
6011 }
6012
6013 static int io_sq_thread(void *data)
6014 {
6015         struct io_ring_ctx *ctx = data;
6016         const struct cred *old_cred;
6017         DEFINE_WAIT(wait);
6018         unsigned long timeout;
6019         int ret = 0;
6020
6021         complete(&ctx->sq_thread_comp);
6022
6023         old_cred = override_creds(ctx->creds);
6024
6025         timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6026         while (!kthread_should_park()) {
6027                 unsigned int to_submit;
6028
6029                 if (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
6030                         unsigned nr_events = 0;
6031
6032                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6033                         if (!list_empty(&ctx->poll_list))
6034                                 io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, 0);
6035                         else
6036                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6037                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6038                 }
6039
6040                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6041
6042                 /*
6043                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6044                  * to enter the kernel to reap and flush events.
6045                  */
6046                 if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6047                         /*
6048                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6049                          * long periods (or over schedule()). Do this before
6050                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6051                          * may sleep.
6052                          */
6053                         io_sq_thread_drop_mm(ctx);
6054
6055                         /*
6056                          * We're polling. If we're within the defined idle
6057                          * period, then let us spin without work before going
6058                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6059                          * more IO, we should wait for the application to
6060                          * reap events and wake us up.
6061                          */
6062                         if (!list_empty(&ctx->poll_list) || need_resched() ||
6063                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6064                             !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))) {
6065                                 if (current->task_works)
6066                                         task_work_run();
6067                                 cond_resched();
6068                                 continue;
6069                         }
6070
6071                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
6072                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6073
6074                         /*
6075                          * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6076                          * to check if there are new reqs added to poll_list, it
6077                          * is because reqs may have been punted to io worker and
6078                          * will be added to poll_list later, hence check the
6079                          * poll_list again.
6080                          */
6081                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6082                             !list_empty_careful(&ctx->poll_list)) {
6083                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6084                                 continue;
6085                         }
6086
6087                         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6088                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6089                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6090                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6091
6092                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6093                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
6094                                 if (kthread_should_park()) {
6095                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6096                                         break;
6097                                 }
6098                                 if (current->task_works) {
6099                                         task_work_run();
6100                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6101                                         continue;
6102                                 }
6103                                 if (signal_pending(current))
6104                                         flush_signals(current);
6105                                 schedule();
6106                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6107
6108                                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6109                                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6110                                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6111                                 ret = 0;
6112                                 continue;
6113                         }
6114                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6115
6116                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6117                         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6118                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6119                 }
6120
6121                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6122                 if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6123                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1);
6124                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6125                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6126         }
6127
6128         if (current->task_works)
6129                 task_work_run();
6130
6131         io_sq_thread_drop_mm(ctx);
6132         revert_creds(old_cred);
6133
6134         kthread_parkme();
6135
6136         return 0;
6137 }
6138
6139 struct io_wait_queue {
6140         struct wait_queue_entry wq;
6141         struct io_ring_ctx *ctx;
6142         unsigned to_wait;
6143         unsigned nr_timeouts;
6144 };
6145
6146 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6147 {
6148         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6149
6150         /*
6151          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6152          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6153          * regardless of event count.
6154          */
6155         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6156                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6157 }
6158
6159 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6160                             int wake_flags, void *key)
6161 {
6162         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6163                                                         wq);
6164
6165         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6166         if (!io_should_wake(iowq, true))
6167                 return -1;
6168
6169         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6170 }
6171
6172 /*
6173  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6174  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6175  */
6176 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6177                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6178 {
6179         struct io_wait_queue iowq = {
6180                 .wq = {
6181                         .private        = current,
6182                         .func           = io_wake_function,
6183                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6184                 },
6185                 .ctx            = ctx,
6186                 .to_wait        = min_events,
6187         };
6188         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6189         int ret = 0;
6190
6191         do {
6192                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6193                         return 0;
6194                 if (!current->task_works)
6195                         break;
6196                 task_work_run();
6197         } while (1);
6198
6199         if (sig) {
6200 #ifdef CONFIG_COMPAT
6201                 if (in_compat_syscall())
6202                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6203                                                       sigsz);
6204                 else
6205 #endif
6206                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6207
6208                 if (ret)
6209                         return ret;
6210         }
6211
6212         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6213         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6214         do {
6215                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6216                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6217                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6218                 if (current->task_works)
6219                         task_work_run();
6220                 if (signal_pending(current)) {
6221                         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6222                                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6223                                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6224                                 recalc_sigpending();
6225                                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6226                                 continue;
6227                         }
6228                         ret = -EINTR;
6229                         break;
6230                 }
6231                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6232                         break;
6233                 schedule();
6234         } while (1);
6235         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6236
6237         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6238
6239         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6240 }
6241
6242 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6243 {
6244 #if defined(CONFIG_UNIX)
6245         if (ctx->ring_sock) {
6246                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6247                 struct sk_buff *skb;
6248
6249                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6250                         kfree_skb(skb);
6251         }
6252 #else
6253         int i;
6254
6255         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6256                 struct file *file;
6257
6258                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6259                 if (file)
6260                         fput(file);
6261         }
6262 #endif
6263 }
6264
6265 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6266 {
6267         struct fixed_file_data *data;
6268
6269         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6270         complete(&data->done);
6271 }
6272
6273 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6274 {
6275         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6276         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6277         unsigned nr_tables, i;
6278
6279         if (!data)
6280                 return -ENXIO;
6281
6282         spin_lock(&data->lock);
6283         if (!list_empty(&data->ref_list))
6284                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6285                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6286         spin_unlock(&data->lock);
6287         if (ref_node)
6288                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6289
6290         percpu_ref_kill(&data->refs);
6291
6292         /* wait for all refs nodes to complete */
6293         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6294         wait_for_completion(&data->done);
6295
6296         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6297         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6298         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6299                 kfree(data->table[i].files);
6300         kfree(data->table);
6301         percpu_ref_exit(&data->refs);
6302         kfree(data);
6303         ctx->file_data = NULL;
6304         ctx->nr_user_files = 0;
6305         return 0;
6306 }
6307
6308 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
6309 {
6310         if (ctx->sqo_thread) {
6311                 wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
6312                 /*
6313                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6314                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6315                  * set to a single CPU.
6316                  */
6317                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
6318                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
6319                 ctx->sqo_thread = NULL;
6320         }
6321 }
6322
6323 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
6324 {
6325         io_sq_thread_stop(ctx);
6326
6327         if (ctx->io_wq) {
6328                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
6329                 ctx->io_wq = NULL;
6330         }
6331 }
6332
6333 #if defined(CONFIG_UNIX)
6334 /*
6335  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
6336  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
6337  * loops in the file referencing.
6338  */
6339 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
6340 {
6341         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
6342         struct scm_fp_list *fpl;
6343         struct sk_buff *skb;
6344         int i, nr_files;
6345
6346         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
6347         if (!fpl)
6348                 return -ENOMEM;
6349
6350         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
6351         if (!skb) {
6352                 kfree(fpl);
6353                 return -ENOMEM;
6354         }
6355
6356         skb->sk = sk;
6357
6358         nr_files = 0;
6359         fpl->user = get_uid(ctx->user);
6360         for (i = 0; i < nr; i++) {
6361                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
6362
6363                 if (!file)
6364                         continue;
6365                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
6366                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
6367                 nr_files++;
6368         }
6369
6370         if (nr_files) {
6371                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
6372                 fpl->count = nr_files;
6373                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
6374                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
6375                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
6376                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
6377
6378                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
6379                         fput(fpl->fp[i]);
6380         } else {
6381                 kfree_skb(skb);
6382                 kfree(fpl);
6383         }
6384
6385         return 0;
6386 }
6387
6388 /*
6389  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
6390  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
6391  * garbage collection to take care of this problem for us.
6392  */
6393 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6394 {
6395         unsigned left, total;
6396         int ret = 0;
6397
6398         total = 0;
6399         left = ctx->nr_user_files;
6400         while (left) {
6401                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
6402
6403                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
6404                 if (ret)
6405                         break;
6406                 left -= this_files;
6407                 total += this_files;
6408         }
6409
6410         if (!ret)
6411                 return 0;
6412
6413         while (total < ctx->nr_user_files) {
6414                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
6415
6416                 if (file)
6417                         fput(file);
6418                 total++;
6419         }
6420
6421         return ret;
6422 }
6423 #else
6424 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6425 {
6426         return 0;
6427 }
6428 #endif
6429
6430 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
6431                                     unsigned nr_files)
6432 {
6433         int i;
6434
6435         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6436                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6437                 unsigned this_files;
6438
6439                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6440                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
6441                                         GFP_KERNEL);
6442                 if (!table->files)
6443                         break;
6444                 nr_files -= this_files;
6445         }
6446
6447         if (i == nr_tables)
6448                 return 0;
6449
6450         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6451                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6452                 kfree(table->files);
6453         }
6454         return 1;
6455 }
6456
6457 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
6458 {
6459 #if defined(CONFIG_UNIX)
6460         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6461         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
6462         struct sk_buff *skb;
6463         int i;
6464
6465         __skb_queue_head_init(&list);
6466
6467         /*
6468          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
6469          * remove this entry and rearrange the file array.
6470          */
6471         skb = skb_dequeue(head);
6472         while (skb) {
6473                 struct scm_fp_list *fp;
6474
6475                 fp = UNIXCB(skb).fp;
6476                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
6477                         int left;
6478
6479                         if (fp->fp[i] != file)
6480                                 continue;
6481
6482                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
6483                         left = fp->count - 1 - i;
6484                         if (left) {
6485                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
6486                                                 left * sizeof(struct file *));
6487                         }
6488                         fp->count--;
6489                         if (!fp->count) {
6490                                 kfree_skb(skb);
6491                                 skb = NULL;
6492                         } else {
6493                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6494                         }
6495                         fput(file);
6496                         file = NULL;
6497                         break;
6498                 }
6499
6500                 if (!file)
6501                         break;
6502
6503                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6504
6505                 skb = skb_dequeue(head);
6506         }
6507
6508         if (skb_peek(&list)) {
6509                 spin_lock_irq(&head->lock);
6510                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
6511                         __skb_queue_tail(head, skb);
6512                 spin_unlock_irq(&head->lock);
6513         }
6514 #else
6515         fput(file);
6516 #endif
6517 }
6518
6519 struct io_file_put {
6520         struct list_head list;
6521         struct file *file;
6522 };
6523
6524 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
6525 {
6526         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
6527         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
6528         struct io_file_put *pfile, *tmp;
6529
6530         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
6531                 list_del(&pfile->list);
6532                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
6533                 kfree(pfile);
6534         }
6535
6536         spin_lock(&file_data->lock);
6537         list_del(&ref_node->node);
6538         spin_unlock(&file_data->lock);
6539
6540         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6541         kfree(ref_node);
6542         percpu_ref_put(&file_data->refs);
6543 }
6544
6545 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
6546 {
6547         struct io_ring_ctx *ctx;
6548         struct llist_node *node;
6549
6550         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
6551         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
6552
6553         while (node) {
6554                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6555                 struct llist_node *next = node->next;
6556
6557                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
6558                 __io_file_put_work(ref_node);
6559                 node = next;
6560         }
6561 }
6562
6563 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6564 {
6565         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6566         struct io_ring_ctx *ctx;
6567         bool first_add;
6568         int delay = HZ;
6569
6570         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
6571         ctx = ref_node->file_data->ctx;
6572
6573         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->file_data->refs))
6574                 delay = 0;
6575
6576         first_add = llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
6577         if (!delay)
6578                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
6579         else if (first_add)
6580                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
6581 }
6582
6583 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
6584                         struct io_ring_ctx *ctx)
6585 {
6586         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6587
6588         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
6589         if (!ref_node)
6590                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6591
6592         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
6593                             0, GFP_KERNEL)) {
6594                 kfree(ref_node);
6595                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6596         }
6597         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
6598         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
6599         ref_node->file_data = ctx->file_data;
6600         return ref_node;
6601 }
6602
6603 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
6604 {
6605         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6606         kfree(ref_node);
6607 }
6608
6609 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
6610                                  unsigned nr_args)
6611 {
6612         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
6613         unsigned nr_tables;
6614         struct file *file;
6615         int fd, ret = 0;
6616         unsigned i;
6617         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6618
6619         if (ctx->file_data)
6620                 return -EBUSY;
6621         if (!nr_args)
6622                 return -EINVAL;
6623         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
6624                 return -EMFILE;
6625
6626         ctx->file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
6627         if (!ctx->file_data)
6628                 return -ENOMEM;
6629         ctx->file_data->ctx = ctx;
6630         init_completion(&ctx->file_data->done);
6631         INIT_LIST_HEAD(&ctx->file_data->ref_list);
6632         spin_lock_init(&ctx->file_data->lock);
6633
6634         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6635         ctx->file_data->table = kcalloc(nr_tables,
6636                                         sizeof(struct fixed_file_table),
6637                                         GFP_KERNEL);
6638         if (!ctx->file_data->table) {
6639                 kfree(ctx->file_data);
6640                 ctx->file_data = NULL;
6641                 return -ENOMEM;
6642         }
6643
6644         if (percpu_ref_init(&ctx->file_data->refs, io_file_ref_kill,
6645                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
6646                 kfree(ctx->file_data->table);
6647                 kfree(ctx->file_data);
6648                 ctx->file_data = NULL;
6649                 return -ENOMEM;
6650         }
6651
6652         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
6653                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
6654                 kfree(ctx->file_data->table);
6655                 kfree(ctx->file_data);
6656                 ctx->file_data = NULL;
6657                 return -ENOMEM;
6658         }
6659
6660         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
6661                 struct fixed_file_table *table;
6662                 unsigned index;
6663
6664                 ret = -EFAULT;
6665                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
6666                         break;
6667                 /* allow sparse sets */
6668                 if (fd == -1) {
6669                         ret = 0;
6670                         continue;
6671                 }
6672
6673                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6674                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
6675                 file = fget(fd);
6676
6677                 ret = -EBADF;
6678                 if (!file)
6679                         break;
6680
6681                 /*
6682                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
6683                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
6684                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
6685                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
6686                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
6687                  */
6688                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
6689                         fput(file);
6690                         break;
6691                 }
6692                 ret = 0;
6693                 table->files[index] = file;
6694         }
6695
6696         if (ret) {
6697                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6698                         file = io_file_from_index(ctx, i);
6699                         if (file)
6700                                 fput(file);
6701                 }
6702                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6703                         kfree(ctx->file_data->table[i].files);
6704
6705                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
6706                 kfree(ctx->file_data->table);
6707                 kfree(ctx->file_data);
6708                 ctx->file_data = NULL;
6709                 ctx->nr_user_files = 0;
6710                 return ret;
6711         }
6712
6713         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
6714         if (ret) {
6715                 io_sqe_files_unregister(ctx);
6716                 return ret;
6717         }
6718
6719         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
6720         if (IS_ERR(ref_node)) {
6721                 io_sqe_files_unregister(ctx);
6722                 return PTR_ERR(ref_node);
6723         }
6724
6725         ctx->file_data->cur_refs = &ref_node->refs;
6726         spin_lock(&ctx->file_data->lock);
6727         list_add(&ref_node->node, &ctx->file_data->ref_list);
6728         spin_unlock(&ctx->file_data->lock);
6729         percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
6730         return ret;
6731 }
6732
6733 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
6734                                 int index)
6735 {
6736 #if defined(CONFIG_UNIX)
6737         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6738         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
6739         struct sk_buff *skb;
6740
6741         /*
6742          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
6743          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
6744          * and filling it in.
6745          */
6746         spin_lock_irq(&head->lock);
6747         skb = skb_peek(head);
6748         if (skb) {
6749                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
6750
6751                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
6752                         __skb_unlink(skb, head);
6753                         spin_unlock_irq(&head->lock);
6754                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
6755                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
6756                         fpl->count++;
6757                         spin_lock_irq(&head->lock);
6758                         __skb_queue_head(head, skb);
6759                 } else {
6760                         skb = NULL;
6761                 }
6762         }
6763         spin_unlock_irq(&head->lock);
6764
6765         if (skb) {
6766                 fput(file);
6767                 return 0;
6768         }
6769
6770         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
6771 #else
6772         return 0;
6773 #endif
6774 }
6775
6776 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
6777                                  struct file *file)
6778 {
6779         struct io_file_put *pfile;
6780         struct percpu_ref *refs = data->cur_refs;
6781         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6782
6783         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
6784         if (!pfile)
6785                 return -ENOMEM;
6786
6787         ref_node = container_of(refs, struct fixed_file_ref_node, refs);
6788         pfile->file = file;
6789         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
6790
6791         return 0;
6792 }
6793
6794 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
6795                                  struct io_uring_files_update *up,
6796                                  unsigned nr_args)
6797 {
6798         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6799         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6800         struct file *file;
6801         __s32 __user *fds;
6802         int fd, i, err;
6803         __u32 done;
6804         bool needs_switch = false;
6805
6806         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
6807                 return -EOVERFLOW;
6808         if (done > ctx->nr_user_files)
6809                 return -EINVAL;
6810
6811         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
6812         if (IS_ERR(ref_node))
6813                 return PTR_ERR(ref_node);
6814
6815         done = 0;
6816         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
6817         while (nr_args) {
6818                 struct fixed_file_table *table;
6819                 unsigned index;
6820
6821                 err = 0;
6822                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
6823                         err = -EFAULT;
6824                         break;
6825                 }
6826                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
6827                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6828                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
6829                 if (table->files[index]) {
6830                         file = io_file_from_index(ctx, index);
6831                         err = io_queue_file_removal(data, file);
6832                         if (err)
6833                                 break;
6834                         table->files[index] = NULL;
6835                         needs_switch = true;
6836                 }
6837                 if (fd != -1) {
6838                         file = fget(fd);
6839                         if (!file) {
6840                                 err = -EBADF;
6841                                 break;
6842                         }
6843                         /*
6844                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
6845                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
6846                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
6847                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
6848                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
6849                          * support regular read/write anyway.
6850                          */
6851                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
6852                                 fput(file);
6853                                 err = -EBADF;
6854                                 break;
6855                         }
6856                         table->files[index] = file;
6857                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
6858                         if (err) {
6859                                 fput(file);
6860                                 break;
6861                         }
6862                 }
6863                 nr_args--;
6864                 done++;
6865                 up->offset++;
6866         }
6867
6868         if (needs_switch) {
6869                 percpu_ref_kill(data->cur_refs);
6870                 spin_lock(&data->lock);
6871                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
6872                 data->cur_refs = &ref_node->refs;
6873                 spin_unlock(&data->lock);
6874                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
6875         } else
6876                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
6877
6878         return done ? done : err;
6879 }
6880
6881 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
6882                                unsigned nr_args)
6883 {
6884         struct io_uring_files_update up;
6885
6886         if (!ctx->file_data)
6887                 return -ENXIO;
6888         if (!nr_args)
6889                 return -EINVAL;
6890         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
6891                 return -EFAULT;
6892         if (up.resv)
6893                 return -EINVAL;
6894
6895         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
6896 }
6897
6898 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
6899 {
6900         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6901
6902         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
6903         io_put_req(req);
6904 }
6905
6906 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
6907                               struct io_uring_params *p)
6908 {
6909         struct io_wq_data data;
6910         struct fd f;
6911         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
6912         unsigned int concurrency;
6913         int ret = 0;
6914
6915         data.user = ctx->user;
6916         data.free_work = io_free_work;
6917         data.do_work = io_wq_submit_work;
6918
6919         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
6920                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
6921                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
6922
6923                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
6924                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
6925                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
6926                         ctx->io_wq = NULL;
6927                 }
6928                 return ret;
6929         }
6930
6931         f = fdget(p->wq_fd);
6932         if (!f.file)
6933                 return -EBADF;
6934
6935         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
6936                 ret = -EINVAL;
6937                 goto out_fput;
6938         }
6939
6940         ctx_attach = f.file->private_data;
6941         /* @io_wq is protected by holding the fd */
6942         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
6943                 ret = -EINVAL;
6944                 goto out_fput;
6945         }
6946
6947         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
6948 out_fput:
6949         fdput(f);
6950         return ret;
6951 }
6952
6953 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
6954                                struct io_uring_params *p)
6955 {
6956         int ret;
6957
6958         mmgrab(current->mm);
6959         ctx->sqo_mm = current->mm;
6960
6961         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
6962                 ret = -EPERM;
6963                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
6964                         goto err;
6965
6966                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
6967                 if (!ctx->sq_thread_idle)
6968                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
6969
6970                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
6971                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
6972
6973                         ret = -EINVAL;
6974                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
6975                                 goto err;
6976                         if (!cpu_online(cpu))
6977                                 goto err;
6978
6979                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
6980                                                         ctx, cpu,
6981                                                         "io_uring-sq");
6982                 } else {
6983                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
6984                                                         "io_uring-sq");
6985                 }
6986                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
6987                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
6988                         ctx->sqo_thread = NULL;
6989                         goto err;
6990                 }
6991                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
6992         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
6993                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
6994                 ret = -EINVAL;
6995                 goto err;
6996         }
6997
6998         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
6999         if (ret)
7000                 goto err;
7001
7002         return 0;
7003 err:
7004         io_finish_async(ctx);
7005         mmdrop(ctx->sqo_mm);
7006         ctx->sqo_mm = NULL;
7007         return ret;
7008 }
7009
7010 static void io_unaccount_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
7011 {
7012         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7013 }
7014
7015 static int io_account_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
7016 {
7017         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7018
7019         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7020         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7021
7022         do {
7023                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7024                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7025                 if (new_pages > page_limit)
7026                         return -ENOMEM;
7027         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7028                                         new_pages) != cur_pages);
7029
7030         return 0;
7031 }
7032
7033 static void io_mem_free(void *ptr)
7034 {
7035         struct page *page;
7036
7037         if (!ptr)
7038                 return;
7039
7040         page = virt_to_head_page(ptr);
7041         if (put_page_testzero(page))
7042                 free_compound_page(page);
7043 }
7044
7045 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7046 {
7047         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7048                                 __GFP_NORETRY;
7049
7050         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7051 }
7052
7053 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7054                                 size_t *sq_offset)
7055 {
7056         struct io_rings *rings;
7057         size_t off, sq_array_size;
7058
7059         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7060         if (off == SIZE_MAX)
7061                 return SIZE_MAX;
7062
7063 #ifdef CONFIG_SMP
7064         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7065         if (off == 0)
7066                 return SIZE_MAX;
7067 #endif
7068
7069         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7070         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7071                 return SIZE_MAX;
7072
7073         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7074                 return SIZE_MAX;
7075
7076         if (sq_offset)
7077                 *sq_offset = off;
7078
7079         return off;
7080 }
7081
7082 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7083 {
7084         size_t pages;
7085
7086         pages = (size_t)1 << get_order(
7087                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7088         pages += (size_t)1 << get_order(
7089                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7090
7091         return pages;
7092 }
7093
7094 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7095 {
7096         int i, j;
7097
7098         if (!ctx->user_bufs)
7099                 return -ENXIO;
7100
7101         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7102                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7103
7104                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7105                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7106
7107                 if (ctx->account_mem)
7108                         io_unaccount_mem(ctx->user, imu->nr_bvecs);
7109                 kvfree(imu->bvec);
7110                 imu->nr_bvecs = 0;
7111         }
7112
7113         kfree(ctx->user_bufs);
7114         ctx->user_bufs = NULL;
7115         ctx->nr_user_bufs = 0;
7116         return 0;
7117 }
7118
7119 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7120                        void __user *arg, unsigned index)
7121 {
7122         struct iovec __user *src;
7123
7124 #ifdef CONFIG_COMPAT
7125         if (ctx->compat) {
7126                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7127                 struct compat_iovec ciov;
7128
7129                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7130                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7131                         return -EFAULT;
7132
7133                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7134                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7135                 return 0;
7136         }
7137 #endif
7138         src = (struct iovec __user *) arg;
7139         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7140                 return -EFAULT;
7141         return 0;
7142 }
7143
7144 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7145                                   unsigned nr_args)
7146 {
7147         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
7148         struct page **pages = NULL;
7149         int i, j, got_pages = 0;
7150         int ret = -EINVAL;
7151
7152         if (ctx->user_bufs)
7153                 return -EBUSY;
7154         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
7155                 return -EINVAL;
7156
7157         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
7158                                         GFP_KERNEL);
7159         if (!ctx->user_bufs)
7160                 return -ENOMEM;
7161
7162         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
7163                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7164                 unsigned long off, start, end, ubuf;
7165                 int pret, nr_pages;
7166                 struct iovec iov;
7167                 size_t size;
7168
7169                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
7170                 if (ret)
7171                         goto err;
7172
7173                 /*
7174                  * Don't impose further limits on the size and buffer
7175                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
7176                  * submitted if they are wrong.
7177                  */
7178                 ret = -EFAULT;
7179                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
7180                         goto err;
7181
7182                 /* arbitrary limit, but we need something */
7183                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
7184                         goto err;
7185
7186                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
7187                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
7188                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
7189                 nr_pages = end - start;
7190
7191                 if (ctx->account_mem) {
7192                         ret = io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7193                         if (ret)
7194                                 goto err;
7195                 }
7196
7197                 ret = 0;
7198                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
7199                         kvfree(vmas);
7200                         kvfree(pages);
7201                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
7202                                                 GFP_KERNEL);
7203                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
7204                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
7205                                         GFP_KERNEL);
7206                         if (!pages || !vmas) {
7207                                 ret = -ENOMEM;
7208                                 if (ctx->account_mem)
7209                                         io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7210                                 goto err;
7211                         }
7212                         got_pages = nr_pages;
7213                 }
7214
7215                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
7216                                                 GFP_KERNEL);
7217                 ret = -ENOMEM;
7218                 if (!imu->bvec) {
7219                         if (ctx->account_mem)
7220                                 io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7221                         goto err;
7222                 }
7223
7224                 ret = 0;
7225                 mmap_read_lock(current->mm);
7226                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
7227                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
7228                                       pages, vmas);
7229                 if (pret == nr_pages) {
7230                         /* don't support file backed memory */
7231                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7232                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
7233
7234                                 if (vma->vm_file &&
7235                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
7236                                         ret = -EOPNOTSUPP;
7237                                         break;
7238                                 }
7239                         }
7240                 } else {
7241                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
7242                 }
7243                 mmap_read_unlock(current->mm);
7244                 if (ret) {
7245                         /*
7246                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
7247                          * release any pages we did get
7248                          */
7249                         if (pret > 0)
7250                                 unpin_user_pages(pages, pret);
7251                         if (ctx->account_mem)
7252                                 io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7253                         kvfree(imu->bvec);
7254                         goto err;
7255                 }
7256
7257                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
7258                 size = iov.iov_len;
7259                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7260                         size_t vec_len;
7261
7262                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
7263                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
7264                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
7265                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
7266                         off = 0;
7267                         size -= vec_len;
7268                 }
7269                 /* store original address for later verification */
7270                 imu->ubuf = ubuf;
7271                 imu->len = iov.iov_len;
7272                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
7273
7274                 ctx->nr_user_bufs++;
7275         }
7276         kvfree(pages);
7277         kvfree(vmas);
7278         return 0;
7279 err:
7280         kvfree(pages);
7281         kvfree(vmas);
7282         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7283         return ret;
7284 }
7285
7286 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
7287 {
7288         __s32 __user *fds = arg;
7289         int fd;
7290
7291         if (ctx->cq_ev_fd)
7292                 return -EBUSY;
7293
7294         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
7295                 return -EFAULT;
7296
7297         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
7298         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
7299                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
7300                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7301                 return ret;
7302         }
7303
7304         return 0;
7305 }
7306
7307 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7308 {
7309         if (ctx->cq_ev_fd) {
7310                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
7311                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7312                 return 0;
7313         }
7314
7315         return -ENXIO;
7316 }
7317
7318 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
7319 {
7320         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7321         struct io_buffer *buf = p;
7322
7323         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
7324         return 0;
7325 }
7326
7327 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
7328 {
7329         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
7330         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
7331 }
7332
7333 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
7334 {
7335         io_finish_async(ctx);
7336         if (ctx->sqo_mm)
7337                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7338
7339         io_iopoll_reap_events(ctx);
7340         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7341         io_sqe_files_unregister(ctx);
7342         io_eventfd_unregister(ctx);
7343         io_destroy_buffers(ctx);
7344         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
7345
7346 #if defined(CONFIG_UNIX)
7347         if (ctx->ring_sock) {
7348                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
7349                 sock_release(ctx->ring_sock);
7350         }
7351 #endif
7352
7353         io_mem_free(ctx->rings);
7354         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
7355
7356         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
7357         free_uid(ctx->user);
7358         put_cred(ctx->creds);
7359         kfree(ctx->cancel_hash);
7360         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
7361         kfree(ctx);
7362 }
7363
7364 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
7365 {
7366         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7367         __poll_t mask = 0;
7368
7369         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
7370         /*
7371          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
7372          * io_commit_cqring
7373          */
7374         smp_rmb();
7375         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
7376             ctx->rings->sq_ring_entries)
7377                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
7378         if (io_cqring_events(ctx, false))
7379                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
7380
7381         return mask;
7382 }
7383
7384 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
7385 {
7386         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7387
7388         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
7389 }
7390
7391 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
7392 {
7393         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7394         const struct cred *cred;
7395
7396         cred = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
7397         if (cred)
7398                 put_cred(cred);
7399         return 0;
7400 }
7401
7402 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
7403 {
7404         struct io_ring_ctx *ctx;
7405
7406         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
7407         if (ctx->rings)
7408                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7409
7410         /*
7411          * If we're doing polled IO and end up having requests being
7412          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
7413          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
7414          * as nobody else will be looking for them.
7415          */
7416         while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20)) {
7417                 io_iopoll_reap_events(ctx);
7418                 if (ctx->rings)
7419                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7420         }
7421         io_ring_ctx_free(ctx);
7422 }
7423
7424 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
7425 {
7426         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7427         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
7428         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7429
7430         io_kill_timeouts(ctx);
7431         io_poll_remove_all(ctx);
7432
7433         if (ctx->io_wq)
7434                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
7435
7436         io_iopoll_reap_events(ctx);
7437         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
7438         if (ctx->rings)
7439                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7440         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
7441
7442         /*
7443          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
7444          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
7445          * spurious failure in setting up a new ring.
7446          */
7447         if (ctx->account_mem)
7448                 io_unaccount_mem(ctx->user,
7449                                 ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries));
7450
7451         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
7452         queue_work(system_wq, &ctx->exit_work);
7453 }
7454
7455 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
7456 {
7457         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7458
7459         file->private_data = NULL;
7460         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
7461         return 0;
7462 }
7463
7464 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
7465 {
7466         struct files_struct *files = data;
7467
7468         return work->files == files;
7469 }
7470
7471 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
7472                                   struct files_struct *files)
7473 {
7474         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
7475                 return;
7476
7477         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
7478         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
7479
7480         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
7481                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
7482                 DEFINE_WAIT(wait);
7483
7484                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
7485                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
7486                         if (req->work.files != files)
7487                                 continue;
7488                         /* req is being completed, ignore */
7489                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
7490                                 continue;
7491                         cancel_req = req;
7492                         break;
7493                 }
7494                 if (cancel_req)
7495                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
7496                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
7497                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
7498
7499                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
7500                 if (!cancel_req)
7501                         break;
7502
7503                 if (cancel_req->flags & REQ_F_OVERFLOW) {
7504                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7505                         list_del(&cancel_req->list);
7506                         cancel_req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
7507                         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
7508                                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
7509                                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
7510                                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
7511                         }
7512                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7513
7514                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
7515                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
7516
7517                         /*
7518                          * Put inflight ref and overflow ref. If that's
7519                          * all we had, then we're done with this request.
7520                          */
7521                         if (refcount_sub_and_test(2, &cancel_req->refs)) {
7522                                 io_free_req(cancel_req);
7523                                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
7524                                 continue;
7525                         }
7526                 } else {
7527                         io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &cancel_req->work);
7528                         io_put_req(cancel_req);
7529                 }
7530
7531                 schedule();
7532                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
7533         }
7534 }
7535
7536 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
7537 {
7538         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7539         struct task_struct *task = data;
7540
7541         return req->task == task;
7542 }
7543
7544 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
7545 {
7546         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7547
7548         io_uring_cancel_files(ctx, data);
7549
7550         /*
7551          * If the task is going away, cancel work it may have pending
7552          */
7553         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
7554                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, current, true);
7555
7556         return 0;
7557 }
7558
7559 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
7560                                             loff_t pgoff, size_t sz)
7561 {
7562         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7563         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
7564         struct page *page;
7565         void *ptr;
7566
7567         switch (offset) {
7568         case IORING_OFF_SQ_RING:
7569         case IORING_OFF_CQ_RING:
7570                 ptr = ctx->rings;
7571                 break;
7572         case IORING_OFF_SQES:
7573                 ptr = ctx->sq_sqes;
7574                 break;
7575         default:
7576                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7577         }
7578
7579         page = virt_to_head_page(ptr);
7580         if (sz > page_size(page))
7581                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7582
7583         return ptr;
7584 }
7585
7586 #ifdef CONFIG_MMU
7587
7588 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7589 {
7590         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
7591         unsigned long pfn;
7592         void *ptr;
7593
7594         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
7595         if (IS_ERR(ptr))
7596                 return PTR_ERR(ptr);
7597
7598         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
7599         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
7600 }
7601
7602 #else /* !CONFIG_MMU */
7603
7604 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7605 {
7606         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
7607 }
7608
7609 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
7610 {
7611         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
7612 }
7613
7614 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
7615         unsigned long addr, unsigned long len,
7616         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
7617 {
7618         void *ptr;
7619
7620         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
7621         if (IS_ERR(ptr))
7622                 return PTR_ERR(ptr);
7623
7624         return (unsigned long) ptr;
7625 }
7626
7627 #endif /* !CONFIG_MMU */
7628
7629 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
7630                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
7631                 size_t, sigsz)
7632 {
7633         struct io_ring_ctx *ctx;
7634         long ret = -EBADF;
7635         int submitted = 0;
7636         struct fd f;
7637
7638         if (current->task_works)
7639                 task_work_run();
7640
7641         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
7642                 return -EINVAL;
7643
7644         f = fdget(fd);
7645         if (!f.file)
7646                 return -EBADF;
7647
7648         ret = -EOPNOTSUPP;
7649         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
7650                 goto out_fput;
7651
7652         ret = -ENXIO;
7653         ctx = f.file->private_data;
7654         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
7655                 goto out_fput;
7656
7657         /*
7658          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
7659          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
7660          * we were asked to.
7661          */
7662         ret = 0;
7663         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7664                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
7665                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7666                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
7667                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
7668                 submitted = to_submit;
7669         } else if (to_submit) {
7670                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7671                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd);
7672                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7673
7674                 if (submitted != to_submit)
7675                         goto out;
7676         }
7677         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
7678                 unsigned nr_events = 0;
7679
7680                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
7681
7682                 /*
7683                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
7684                  * space applications don't need to do io completion events
7685                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
7686                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
7687                  */
7688                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
7689                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
7690                         ret = io_iopoll_check(ctx, &nr_events, min_complete);
7691                 } else {
7692                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
7693                 }
7694         }
7695
7696 out:
7697         percpu_ref_put(&ctx->refs);
7698 out_fput:
7699         fdput(f);
7700         return submitted ? submitted : ret;
7701 }
7702
7703 #ifdef CONFIG_PROC_FS
7704 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
7705 {
7706         const struct cred *cred = p;
7707         struct seq_file *m = data;
7708         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
7709         struct group_info *gi;
7710         kernel_cap_t cap;
7711         unsigned __capi;
7712         int g;
7713
7714         seq_printf(m, "%5d\n", id);
7715         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
7716         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
7717         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
7718         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
7719         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
7720         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
7721         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
7722         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
7723         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
7724         gi = cred->group_info;
7725         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
7726                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
7727                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
7728         }
7729         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
7730         cap = cred->cap_effective;
7731         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
7732                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
7733         seq_putc(m, '\n');
7734         return 0;
7735 }
7736
7737 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
7738 {
7739         int i;
7740
7741         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7742         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
7743         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7744                 struct fixed_file_table *table;
7745                 struct file *f;
7746
7747                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7748                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
7749                 if (f)
7750                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
7751                 else
7752                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
7753         }
7754         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
7755         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7756                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
7757
7758                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
7759                                                 (unsigned int) buf->len);
7760         }
7761         if (!idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
7762                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
7763                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
7764         }
7765         seq_printf(m, "PollList:\n");
7766         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7767         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
7768                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
7769                 struct io_kiocb *req;
7770
7771                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
7772                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
7773                                         req->task->task_works != NULL);
7774         }
7775         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7776         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7777 }
7778
7779 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
7780 {
7781         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
7782
7783         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
7784                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
7785                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
7786         }
7787 }
7788 #endif
7789
7790 static const struct file_operations io_uring_fops = {
7791         .release        = io_uring_release,
7792         .flush          = io_uring_flush,
7793         .mmap           = io_uring_mmap,
7794 #ifndef CONFIG_MMU
7795         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
7796         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
7797 #endif
7798         .poll           = io_uring_poll,
7799         .fasync         = io_uring_fasync,
7800 #ifdef CONFIG_PROC_FS
7801         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
7802 #endif
7803 };
7804
7805 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
7806                                   struct io_uring_params *p)
7807 {
7808         struct io_rings *rings;
7809         size_t size, sq_array_offset;
7810
7811         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
7812         if (size == SIZE_MAX)
7813                 return -EOVERFLOW;
7814
7815         rings = io_mem_alloc(size);
7816         if (!rings)
7817                 return -ENOMEM;
7818
7819         ctx->rings = rings;
7820         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
7821         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
7822         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
7823         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
7824         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
7825         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
7826         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
7827         ctx->sq_entries = rings->sq_ring_entries;
7828         ctx->cq_entries = rings->cq_ring_entries;
7829
7830         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
7831         if (size == SIZE_MAX) {
7832                 io_mem_free(ctx->rings);
7833                 ctx->rings = NULL;
7834                 return -EOVERFLOW;
7835         }
7836
7837         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
7838         if (!ctx->sq_sqes) {
7839                 io_mem_free(ctx->rings);
7840                 ctx->rings = NULL;
7841                 return -ENOMEM;
7842         }
7843
7844         return 0;
7845 }
7846
7847 /*
7848  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
7849  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
7850  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
7851  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
7852  */
7853 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
7854 {
7855         struct file *file;
7856         int ret;
7857
7858 #if defined(CONFIG_UNIX)
7859         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
7860                                 &ctx->ring_sock);
7861         if (ret)
7862                 return ret;
7863 #endif
7864
7865         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
7866         if (ret < 0)
7867                 goto err;
7868
7869         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
7870                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
7871         if (IS_ERR(file)) {
7872                 put_unused_fd(ret);
7873                 ret = PTR_ERR(file);
7874                 goto err;
7875         }
7876
7877 #if defined(CONFIG_UNIX)
7878         ctx->ring_sock->file = file;
7879 #endif
7880         fd_install(ret, file);
7881         return ret;
7882 err:
7883 #if defined(CONFIG_UNIX)
7884         sock_release(ctx->ring_sock);
7885         ctx->ring_sock = NULL;
7886 #endif
7887         return ret;
7888 }
7889
7890 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
7891                            struct io_uring_params __user *params)
7892 {
7893         struct user_struct *user = NULL;
7894         struct io_ring_ctx *ctx;
7895         bool account_mem;
7896         int ret;
7897
7898         if (!entries)
7899                 return -EINVAL;
7900         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
7901                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
7902                         return -EINVAL;
7903                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
7904         }
7905
7906         /*
7907          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
7908          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
7909          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
7910          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
7911          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
7912          * of CQ ring entries manually.
7913          */
7914         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
7915         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
7916                 /*
7917                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
7918                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
7919                  * any cq vs sq ring sizing.
7920                  */
7921                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
7922                         return -EINVAL;
7923                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
7924                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
7925                                 return -EINVAL;
7926                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
7927                 }
7928                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
7929         } else {
7930                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
7931         }
7932
7933         user = get_uid(current_user());
7934         account_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
7935
7936         if (account_mem) {
7937                 ret = io_account_mem(user,
7938                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
7939                 if (ret) {
7940                         free_uid(user);
7941                         return ret;
7942                 }
7943         }
7944
7945         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
7946         if (!ctx) {
7947                 if (account_mem)
7948                         io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
7949                                                                 p->cq_entries));
7950                 free_uid(user);
7951                 return -ENOMEM;
7952         }
7953         ctx->compat = in_compat_syscall();
7954         ctx->account_mem = account_mem;
7955         ctx->user = user;
7956         ctx->creds = get_current_cred();
7957
7958         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
7959         if (ret)
7960                 goto err;
7961
7962         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
7963         if (ret)
7964                 goto err;
7965
7966         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
7967         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
7968         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
7969         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
7970         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
7971         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
7972         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
7973         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
7974
7975         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
7976         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
7977         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
7978         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
7979         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
7980         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
7981         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
7982         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
7983
7984         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
7985                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
7986                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL;
7987
7988         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
7989                 ret = -EFAULT;
7990                 goto err;
7991         }
7992         /*
7993          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
7994          * having closed it before we finish setup
7995          */
7996         ret = io_uring_get_fd(ctx);
7997         if (ret < 0)
7998                 goto err;
7999
8000         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
8001         return ret;
8002 err:
8003         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8004         return ret;
8005 }
8006
8007 /*
8008  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
8009  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
8010  * params structure passed in.
8011  */
8012 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
8013 {
8014         struct io_uring_params p;
8015         int i;
8016
8017         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
8018                 return -EFAULT;
8019         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
8020                 if (p.resv[i])
8021                         return -EINVAL;
8022         }
8023
8024         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
8025                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
8026                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ))
8027                 return -EINVAL;
8028
8029         return  io_uring_create(entries, &p, params);
8030 }
8031
8032 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
8033                 struct io_uring_params __user *, params)
8034 {
8035         return io_uring_setup(entries, params);
8036 }
8037
8038 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
8039 {
8040         struct io_uring_probe *p;
8041         size_t size;
8042         int i, ret;
8043
8044         size = struct_size(p, ops, nr_args);
8045         if (size == SIZE_MAX)
8046                 return -EOVERFLOW;
8047         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
8048         if (!p)
8049                 return -ENOMEM;
8050
8051         ret = -EFAULT;
8052         if (copy_from_user(p, arg, size))
8053                 goto out;
8054         ret = -EINVAL;
8055         if (memchr_inv(p, 0, size))
8056                 goto out;
8057
8058         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
8059         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
8060                 nr_args = IORING_OP_LAST;
8061
8062         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8063                 p->ops[i].op = i;
8064                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
8065                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
8066         }
8067         p->ops_len = i;
8068
8069         ret = 0;
8070         if (copy_to_user(arg, p, size))
8071                 ret = -EFAULT;
8072 out:
8073         kfree(p);
8074         return ret;
8075 }
8076
8077 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
8078 {
8079         const struct cred *creds = get_current_cred();
8080         int id;
8081
8082         id = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
8083                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
8084         if (id < 0)
8085                 put_cred(creds);
8086         return id;
8087 }
8088
8089 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8090 {
8091         const struct cred *old_creds;
8092
8093         old_creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8094         if (old_creds) {
8095                 put_cred(old_creds);
8096                 return 0;
8097         }
8098
8099         return -EINVAL;
8100 }
8101
8102 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
8103 {
8104         switch (op) {
8105         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8106         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8107         case IORING_REGISTER_PROBE:
8108         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8109         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8110                 return false;
8111         default:
8112                 return true;
8113         }
8114 }
8115
8116 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
8117                                void __user *arg, unsigned nr_args)
8118         __releases(ctx->uring_lock)
8119         __acquires(ctx->uring_lock)
8120 {
8121         int ret;
8122
8123         /*
8124          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
8125          * someone else killed the ctx or is already going through
8126          * io_uring_register().
8127          */
8128         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
8129                 return -ENXIO;
8130
8131         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8132                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8133
8134                 /*
8135                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
8136                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
8137                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
8138                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
8139                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
8140                  * after we've killed the percpu ref.
8141                  */
8142                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8143                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
8144                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8145                 if (ret) {
8146                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
8147                         ret = -EINTR;
8148                         goto out;
8149                 }
8150         }
8151
8152         switch (opcode) {
8153         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
8154                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
8155                 break;
8156         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
8157                 ret = -EINVAL;
8158                 if (arg || nr_args)
8159                         break;
8160                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8161                 break;
8162         case IORING_REGISTER_FILES:
8163                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
8164                 break;
8165         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8166                 ret = -EINVAL;
8167                 if (arg || nr_args)
8168                         break;
8169                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
8170                 break;
8171         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8172                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
8173                 break;
8174         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
8175         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
8176                 ret = -EINVAL;
8177                 if (nr_args != 1)
8178                         break;
8179                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
8180                 if (ret)
8181                         break;
8182                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
8183                         ctx->eventfd_async = 1;
8184                 else
8185                         ctx->eventfd_async = 0;
8186                 break;
8187         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
8188                 ret = -EINVAL;
8189                 if (arg || nr_args)
8190                         break;
8191                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
8192                 break;
8193         case IORING_REGISTER_PROBE:
8194                 ret = -EINVAL;
8195                 if (!arg || nr_args > 256)
8196                         break;
8197                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
8198                 break;
8199         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8200                 ret = -EINVAL;
8201                 if (arg || nr_args)
8202                         break;
8203                 ret = io_register_personality(ctx);
8204                 break;
8205         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8206                 ret = -EINVAL;
8207                 if (arg)
8208                         break;
8209                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
8210                 break;
8211         default:
8212                 ret = -EINVAL;
8213                 break;
8214         }
8215
8216         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8217                 /* bring the ctx back to life */
8218                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
8219 out:
8220                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
8221         }
8222         return ret;
8223 }
8224
8225 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
8226                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
8227 {
8228         struct io_ring_ctx *ctx;
8229         long ret = -EBADF;
8230         struct fd f;
8231
8232         f = fdget(fd);
8233         if (!f.file)
8234                 return -EBADF;
8235
8236         ret = -EOPNOTSUPP;
8237         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8238                 goto out_fput;
8239
8240         ctx = f.file->private_data;
8241
8242         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8243         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
8244         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8245         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
8246                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
8247 out_fput:
8248         fdput(f);
8249         return ret;
8250 }
8251
8252 static int __init io_uring_init(void)
8253 {
8254 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
8255         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
8256         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
8257 } while (0)
8258
8259 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
8260         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
8261         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
8262         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
8263         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
8264         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
8265         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
8266         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
8267         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
8268         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
8269         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
8270         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
8271         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
8272         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
8273         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
8274         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
8275         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u16,  poll_events);
8276         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
8277         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
8278         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
8279         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
8280         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
8281         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
8282         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
8283         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
8284         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
8285         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
8286         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
8287         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
8288         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
8289
8290         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
8291         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
8292         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
8293         return 0;
8294 };
8295 __initcall(io_uring_init);