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