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