Merge tag 'fixes-v5.11' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/brauner...
[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         bool                            done;
209 };
210
211 struct fixed_file_data {
212         struct fixed_file_table         *table;
213         struct io_ring_ctx              *ctx;
214
215         struct fixed_file_ref_node      *node;
216         struct percpu_ref               refs;
217         struct completion               done;
218         struct list_head                ref_list;
219         spinlock_t                      lock;
220 };
221
222 struct io_buffer {
223         struct list_head list;
224         __u64 addr;
225         __s32 len;
226         __u16 bid;
227 };
228
229 struct io_restriction {
230         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
231         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
232         u8 sqe_flags_allowed;
233         u8 sqe_flags_required;
234         bool registered;
235 };
236
237 struct io_sq_data {
238         refcount_t              refs;
239         struct mutex            lock;
240
241         /* ctx's that are using this sqd */
242         struct list_head        ctx_list;
243         struct list_head        ctx_new_list;
244         struct mutex            ctx_lock;
245
246         struct task_struct      *thread;
247         struct wait_queue_head  wait;
248 };
249
250 struct io_ring_ctx {
251         struct {
252                 struct percpu_ref       refs;
253         } ____cacheline_aligned_in_smp;
254
255         struct {
256                 unsigned int            flags;
257                 unsigned int            compat: 1;
258                 unsigned int            limit_mem: 1;
259                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
260                 unsigned int            drain_next: 1;
261                 unsigned int            eventfd_async: 1;
262                 unsigned int            restricted: 1;
263
264                 /*
265                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
266                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
267                  *
268                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
269                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
270                  * the queue when needed.
271                  *
272                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
273                  * array.
274                  */
275                 u32                     *sq_array;
276                 unsigned                cached_sq_head;
277                 unsigned                sq_entries;
278                 unsigned                sq_mask;
279                 unsigned                sq_thread_idle;
280                 unsigned                cached_sq_dropped;
281                 unsigned                cached_cq_overflow;
282                 unsigned long           sq_check_overflow;
283
284                 struct list_head        defer_list;
285                 struct list_head        timeout_list;
286                 struct list_head        cq_overflow_list;
287
288                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
289                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
290         } ____cacheline_aligned_in_smp;
291
292         struct io_rings *rings;
293
294         /* IO offload */
295         struct io_wq            *io_wq;
296
297         /*
298          * For SQPOLL usage - we hold a reference to the parent task, so we
299          * have access to the ->files
300          */
301         struct task_struct      *sqo_task;
302
303         /* Only used for accounting purposes */
304         struct mm_struct        *mm_account;
305
306 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
307         struct cgroup_subsys_state      *sqo_blkcg_css;
308 #endif
309
310         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
311
312         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
313         struct wait_queue_entry sqo_wait_entry;
314         struct list_head        sqd_list;
315
316         /*
317          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
318          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
319          * used. Only updated through io_uring_register(2).
320          */
321         struct fixed_file_data  *file_data;
322         unsigned                nr_user_files;
323
324         /* if used, fixed mapped user buffers */
325         unsigned                nr_user_bufs;
326         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
327
328         struct user_struct      *user;
329
330         const struct cred       *creds;
331
332 #ifdef CONFIG_AUDIT
333         kuid_t                  loginuid;
334         unsigned int            sessionid;
335 #endif
336
337         struct completion       ref_comp;
338         struct completion       sq_thread_comp;
339
340         /* if all else fails... */
341         struct io_kiocb         *fallback_req;
342
343 #if defined(CONFIG_UNIX)
344         struct socket           *ring_sock;
345 #endif
346
347         struct idr              io_buffer_idr;
348
349         struct idr              personality_idr;
350
351         struct {
352                 unsigned                cached_cq_tail;
353                 unsigned                cq_entries;
354                 unsigned                cq_mask;
355                 atomic_t                cq_timeouts;
356                 unsigned long           cq_check_overflow;
357                 struct wait_queue_head  cq_wait;
358                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
359                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
360         } ____cacheline_aligned_in_smp;
361
362         struct {
363                 struct mutex            uring_lock;
364                 wait_queue_head_t       wait;
365         } ____cacheline_aligned_in_smp;
366
367         struct {
368                 spinlock_t              completion_lock;
369
370                 /*
371                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
372                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
373                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
374                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
375                  */
376                 struct list_head        iopoll_list;
377                 struct hlist_head       *cancel_hash;
378                 unsigned                cancel_hash_bits;
379                 bool                    poll_multi_file;
380
381                 spinlock_t              inflight_lock;
382                 struct list_head        inflight_list;
383         } ____cacheline_aligned_in_smp;
384
385         struct delayed_work             file_put_work;
386         struct llist_head               file_put_llist;
387
388         struct work_struct              exit_work;
389         struct io_restriction           restrictions;
390 };
391
392 /*
393  * First field must be the file pointer in all the
394  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
395  */
396 struct io_poll_iocb {
397         struct file                     *file;
398         union {
399                 struct wait_queue_head  *head;
400                 u64                     addr;
401         };
402         __poll_t                        events;
403         bool                            done;
404         bool                            canceled;
405         struct wait_queue_entry         wait;
406 };
407
408 struct io_close {
409         struct file                     *file;
410         struct file                     *put_file;
411         int                             fd;
412 };
413
414 struct io_timeout_data {
415         struct io_kiocb                 *req;
416         struct hrtimer                  timer;
417         struct timespec64               ts;
418         enum hrtimer_mode               mode;
419 };
420
421 struct io_accept {
422         struct file                     *file;
423         struct sockaddr __user          *addr;
424         int __user                      *addr_len;
425         int                             flags;
426         unsigned long                   nofile;
427 };
428
429 struct io_sync {
430         struct file                     *file;
431         loff_t                          len;
432         loff_t                          off;
433         int                             flags;
434         int                             mode;
435 };
436
437 struct io_cancel {
438         struct file                     *file;
439         u64                             addr;
440 };
441
442 struct io_timeout {
443         struct file                     *file;
444         u32                             off;
445         u32                             target_seq;
446         struct list_head                list;
447 };
448
449 struct io_timeout_rem {
450         struct file                     *file;
451         u64                             addr;
452 };
453
454 struct io_rw {
455         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
456         struct kiocb                    kiocb;
457         u64                             addr;
458         u64                             len;
459 };
460
461 struct io_connect {
462         struct file                     *file;
463         struct sockaddr __user          *addr;
464         int                             addr_len;
465 };
466
467 struct io_sr_msg {
468         struct file                     *file;
469         union {
470                 struct user_msghdr __user *umsg;
471                 void __user             *buf;
472         };
473         int                             msg_flags;
474         int                             bgid;
475         size_t                          len;
476         struct io_buffer                *kbuf;
477 };
478
479 struct io_open {
480         struct file                     *file;
481         int                             dfd;
482         bool                            ignore_nonblock;
483         struct filename                 *filename;
484         struct open_how                 how;
485         unsigned long                   nofile;
486 };
487
488 struct io_files_update {
489         struct file                     *file;
490         u64                             arg;
491         u32                             nr_args;
492         u32                             offset;
493 };
494
495 struct io_fadvise {
496         struct file                     *file;
497         u64                             offset;
498         u32                             len;
499         u32                             advice;
500 };
501
502 struct io_madvise {
503         struct file                     *file;
504         u64                             addr;
505         u32                             len;
506         u32                             advice;
507 };
508
509 struct io_epoll {
510         struct file                     *file;
511         int                             epfd;
512         int                             op;
513         int                             fd;
514         struct epoll_event              event;
515 };
516
517 struct io_splice {
518         struct file                     *file_out;
519         struct file                     *file_in;
520         loff_t                          off_out;
521         loff_t                          off_in;
522         u64                             len;
523         unsigned int                    flags;
524 };
525
526 struct io_provide_buf {
527         struct file                     *file;
528         __u64                           addr;
529         __s32                           len;
530         __u32                           bgid;
531         __u16                           nbufs;
532         __u16                           bid;
533 };
534
535 struct io_statx {
536         struct file                     *file;
537         int                             dfd;
538         unsigned int                    mask;
539         unsigned int                    flags;
540         const char __user               *filename;
541         struct statx __user             *buffer;
542 };
543
544 struct io_completion {
545         struct file                     *file;
546         struct list_head                list;
547         int                             cflags;
548 };
549
550 struct io_async_connect {
551         struct sockaddr_storage         address;
552 };
553
554 struct io_async_msghdr {
555         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
556         struct iovec                    *iov;
557         struct sockaddr __user          *uaddr;
558         struct msghdr                   msg;
559         struct sockaddr_storage         addr;
560 };
561
562 struct io_async_rw {
563         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
564         const struct iovec              *free_iovec;
565         struct iov_iter                 iter;
566         size_t                          bytes_done;
567         struct wait_page_queue          wpq;
568 };
569
570 enum {
571         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
572         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
573         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
574         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
575         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
576         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
577
578         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
579         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
580         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
581         REQ_F_CUR_POS_BIT,
582         REQ_F_NOWAIT_BIT,
583         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
584         REQ_F_ISREG_BIT,
585         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
586         REQ_F_POLLED_BIT,
587         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
588         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
589         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
590         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
591
592         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
593         __REQ_F_LAST_BIT,
594 };
595
596 enum {
597         /* ctx owns file */
598         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
599         /* drain existing IO first */
600         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
601         /* linked sqes */
602         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
603         /* doesn't sever on completion < 0 */
604         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
605         /* IOSQE_ASYNC */
606         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
607         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
608         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
609
610         /* head of a link */
611         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
612         /* fail rest of links */
613         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
614         /* on inflight list */
615         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
616         /* read/write uses file position */
617         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
618         /* must not punt to workers */
619         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
620         /* has or had linked timeout */
621         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
622         /* regular file */
623         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
624         /* needs cleanup */
625         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
626         /* already went through poll handler */
627         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
628         /* buffer already selected */
629         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
630         /* doesn't need file table for this request */
631         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
632         /* io_wq_work is initialized */
633         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
634         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
635         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
636 };
637
638 struct async_poll {
639         struct io_poll_iocb     poll;
640         struct io_poll_iocb     *double_poll;
641 };
642
643 /*
644  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
645  * as the first entry in their struct definition. So you can
646  * access the file pointer through any of the sub-structs,
647  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
648  */
649 struct io_kiocb {
650         union {
651                 struct file             *file;
652                 struct io_rw            rw;
653                 struct io_poll_iocb     poll;
654                 struct io_accept        accept;
655                 struct io_sync          sync;
656                 struct io_cancel        cancel;
657                 struct io_timeout       timeout;
658                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
659                 struct io_connect       connect;
660                 struct io_sr_msg        sr_msg;
661                 struct io_open          open;
662                 struct io_close         close;
663                 struct io_files_update  files_update;
664                 struct io_fadvise       fadvise;
665                 struct io_madvise       madvise;
666                 struct io_epoll         epoll;
667                 struct io_splice        splice;
668                 struct io_provide_buf   pbuf;
669                 struct io_statx         statx;
670                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
671                 struct io_completion    compl;
672         };
673
674         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
675         void                            *async_data;
676         u8                              opcode;
677         /* polled IO has completed */
678         u8                              iopoll_completed;
679
680         u16                             buf_index;
681         u32                             result;
682
683         struct io_ring_ctx              *ctx;
684         unsigned int                    flags;
685         refcount_t                      refs;
686         struct task_struct              *task;
687         u64                             user_data;
688
689         struct list_head                link_list;
690
691         /*
692          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
693          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
694          */
695         struct list_head                inflight_entry;
696
697         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
698         struct callback_head            task_work;
699         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
700         struct hlist_node               hash_node;
701         struct async_poll               *apoll;
702         struct io_wq_work               work;
703 };
704
705 struct io_defer_entry {
706         struct list_head        list;
707         struct io_kiocb         *req;
708         u32                     seq;
709 };
710
711 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
712
713 struct io_comp_state {
714         unsigned int            nr;
715         struct list_head        list;
716         struct io_ring_ctx      *ctx;
717 };
718
719 struct io_submit_state {
720         struct blk_plug         plug;
721
722         /*
723          * io_kiocb alloc cache
724          */
725         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
726         unsigned int            free_reqs;
727
728         /*
729          * Batch completion logic
730          */
731         struct io_comp_state    comp;
732
733         /*
734          * File reference cache
735          */
736         struct file             *file;
737         unsigned int            fd;
738         unsigned int            has_refs;
739         unsigned int            ios_left;
740 };
741
742 struct io_op_def {
743         /* needs req->file assigned */
744         unsigned                needs_file : 1;
745         /* don't fail if file grab fails */
746         unsigned                needs_file_no_error : 1;
747         /* hash wq insertion if file is a regular file */
748         unsigned                hash_reg_file : 1;
749         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
750         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
751         /* opcode is not supported by this kernel */
752         unsigned                not_supported : 1;
753         /* set if opcode supports polled "wait" */
754         unsigned                pollin : 1;
755         unsigned                pollout : 1;
756         /* op supports buffer selection */
757         unsigned                buffer_select : 1;
758         /* must always have async data allocated */
759         unsigned                needs_async_data : 1;
760         /* size of async data needed, if any */
761         unsigned short          async_size;
762         unsigned                work_flags;
763 };
764
765 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
766         [IORING_OP_NOP] = {},
767         [IORING_OP_READV] = {
768                 .needs_file             = 1,
769                 .unbound_nonreg_file    = 1,
770                 .pollin                 = 1,
771                 .buffer_select          = 1,
772                 .needs_async_data       = 1,
773                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
774                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
775         },
776         [IORING_OP_WRITEV] = {
777                 .needs_file             = 1,
778                 .hash_reg_file          = 1,
779                 .unbound_nonreg_file    = 1,
780                 .pollout                = 1,
781                 .needs_async_data       = 1,
782                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
783                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
784                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
785         },
786         [IORING_OP_FSYNC] = {
787                 .needs_file             = 1,
788                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
789         },
790         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
791                 .needs_file             = 1,
792                 .unbound_nonreg_file    = 1,
793                 .pollin                 = 1,
794                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
795                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM,
796         },
797         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
798                 .needs_file             = 1,
799                 .hash_reg_file          = 1,
800                 .unbound_nonreg_file    = 1,
801                 .pollout                = 1,
802                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
803                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE |
804                                                 IO_WQ_WORK_MM,
805         },
806         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
807                 .needs_file             = 1,
808                 .unbound_nonreg_file    = 1,
809         },
810         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
811         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
812                 .needs_file             = 1,
813                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
814         },
815         [IORING_OP_SENDMSG] = {
816                 .needs_file             = 1,
817                 .unbound_nonreg_file    = 1,
818                 .pollout                = 1,
819                 .needs_async_data       = 1,
820                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
821                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
822                                                 IO_WQ_WORK_FS,
823         },
824         [IORING_OP_RECVMSG] = {
825                 .needs_file             = 1,
826                 .unbound_nonreg_file    = 1,
827                 .pollin                 = 1,
828                 .buffer_select          = 1,
829                 .needs_async_data       = 1,
830                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
831                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
832                                                 IO_WQ_WORK_FS,
833         },
834         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
835                 .needs_async_data       = 1,
836                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
837                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
838         },
839         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
840         [IORING_OP_ACCEPT] = {
841                 .needs_file             = 1,
842                 .unbound_nonreg_file    = 1,
843                 .pollin                 = 1,
844                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES,
845         },
846         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
847         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
848                 .needs_async_data       = 1,
849                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
850                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
851         },
852         [IORING_OP_CONNECT] = {
853                 .needs_file             = 1,
854                 .unbound_nonreg_file    = 1,
855                 .pollout                = 1,
856                 .needs_async_data       = 1,
857                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
858                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
859         },
860         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
861                 .needs_file             = 1,
862                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE,
863         },
864         [IORING_OP_OPENAT] = {
865                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG |
866                                                 IO_WQ_WORK_FS,
867         },
868         [IORING_OP_CLOSE] = {
869                 .needs_file             = 1,
870                 .needs_file_no_error    = 1,
871                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG,
872         },
873         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
874                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM,
875         },
876         [IORING_OP_STATX] = {
877                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM |
878                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
879         },
880         [IORING_OP_READ] = {
881                 .needs_file             = 1,
882                 .unbound_nonreg_file    = 1,
883                 .pollin                 = 1,
884                 .buffer_select          = 1,
885                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
886                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
887         },
888         [IORING_OP_WRITE] = {
889                 .needs_file             = 1,
890                 .unbound_nonreg_file    = 1,
891                 .pollout                = 1,
892                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
893                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
894                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
895         },
896         [IORING_OP_FADVISE] = {
897                 .needs_file             = 1,
898                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
899         },
900         [IORING_OP_MADVISE] = {
901                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
902         },
903         [IORING_OP_SEND] = {
904                 .needs_file             = 1,
905                 .unbound_nonreg_file    = 1,
906                 .pollout                = 1,
907                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
908         },
909         [IORING_OP_RECV] = {
910                 .needs_file             = 1,
911                 .unbound_nonreg_file    = 1,
912                 .pollin                 = 1,
913                 .buffer_select          = 1,
914                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
915         },
916         [IORING_OP_OPENAT2] = {
917                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_FS |
918                                                 IO_WQ_WORK_BLKCG,
919         },
920         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
921                 .unbound_nonreg_file    = 1,
922                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES,
923         },
924         [IORING_OP_SPLICE] = {
925                 .needs_file             = 1,
926                 .hash_reg_file          = 1,
927                 .unbound_nonreg_file    = 1,
928                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
929         },
930         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
931         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
932         [IORING_OP_TEE] = {
933                 .needs_file             = 1,
934                 .hash_reg_file          = 1,
935                 .unbound_nonreg_file    = 1,
936         },
937 };
938
939 enum io_mem_account {
940         ACCT_LOCKED,
941         ACCT_PINNED,
942 };
943
944 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
945                              struct io_comp_state *cs);
946 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
947 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
948 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
949 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
950 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
951 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
952 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
953 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
954                                  struct io_uring_files_update *ip,
955                                  unsigned nr_args);
956 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
957 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
958                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
959 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs);
960 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
961
962 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
963                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
964                                bool needs_lock);
965 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
966                              const struct iovec *fast_iov,
967                              struct iov_iter *iter, bool force);
968
969 static struct kmem_cache *req_cachep;
970
971 static const struct file_operations io_uring_fops;
972
973 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
974 {
975 #if defined(CONFIG_UNIX)
976         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
977                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
978
979                 return ctx->ring_sock->sk;
980         }
981 #endif
982         return NULL;
983 }
984 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
985
986 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
987 {
988         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
989                           REQ_F_INFLIGHT))
990                 __io_clean_op(req);
991 }
992
993 static void io_sq_thread_drop_mm(void)
994 {
995         struct mm_struct *mm = current->mm;
996
997         if (mm) {
998                 kthread_unuse_mm(mm);
999                 mmput(mm);
1000                 current->mm = NULL;
1001         }
1002 }
1003
1004 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
1005 {
1006         struct mm_struct *mm;
1007
1008         if (current->mm)
1009                 return 0;
1010
1011         /* Should never happen */
1012         if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)))
1013                 return -EFAULT;
1014
1015         task_lock(ctx->sqo_task);
1016         mm = ctx->sqo_task->mm;
1017         if (unlikely(!mm || !mmget_not_zero(mm)))
1018                 mm = NULL;
1019         task_unlock(ctx->sqo_task);
1020
1021         if (mm) {
1022                 kthread_use_mm(mm);
1023                 return 0;
1024         }
1025
1026         return -EFAULT;
1027 }
1028
1029 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
1030                                    struct io_kiocb *req)
1031 {
1032         if (!(io_op_defs[req->opcode].work_flags & IO_WQ_WORK_MM))
1033                 return 0;
1034         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
1035 }
1036
1037 static void io_sq_thread_associate_blkcg(struct io_ring_ctx *ctx,
1038                                          struct cgroup_subsys_state **cur_css)
1039
1040 {
1041 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1042         /* puts the old one when swapping */
1043         if (*cur_css != ctx->sqo_blkcg_css) {
1044                 kthread_associate_blkcg(ctx->sqo_blkcg_css);
1045                 *cur_css = ctx->sqo_blkcg_css;
1046         }
1047 #endif
1048 }
1049
1050 static void io_sq_thread_unassociate_blkcg(void)
1051 {
1052 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1053         kthread_associate_blkcg(NULL);
1054 #endif
1055 }
1056
1057 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1058 {
1059         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1060                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1061 }
1062
1063 /*
1064  * None of these are dereferenced, they are simply used to check if any of
1065  * them have changed. If we're under current and check they are still the
1066  * same, we're fine to grab references to them for actual out-of-line use.
1067  */
1068 static void io_init_identity(struct io_identity *id)
1069 {
1070         id->files = current->files;
1071         id->mm = current->mm;
1072 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1073         rcu_read_lock();
1074         id->blkcg_css = blkcg_css();
1075         rcu_read_unlock();
1076 #endif
1077         id->creds = current_cred();
1078         id->nsproxy = current->nsproxy;
1079         id->fs = current->fs;
1080         id->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1081 #ifdef CONFIG_AUDIT
1082         id->loginuid = current->loginuid;
1083         id->sessionid = current->sessionid;
1084 #endif
1085         refcount_set(&id->count, 1);
1086 }
1087
1088 static inline void __io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1089 {
1090         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1091         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1092 }
1093
1094 /*
1095  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
1096  * touch any members of io_wq_work.
1097  */
1098 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1099 {
1100         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1101
1102         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1103                 return;
1104
1105         __io_req_init_async(req);
1106
1107         /* Grab a ref if this isn't our static identity */
1108         req->work.identity = tctx->identity;
1109         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
1110                 refcount_inc(&req->work.identity->count);
1111 }
1112
1113 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1114 {
1115         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1116 }
1117
1118 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1119 {
1120         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1121
1122         complete(&ctx->ref_comp);
1123 }
1124
1125 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1126 {
1127         return !req->timeout.off;
1128 }
1129
1130 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1131 {
1132         struct io_ring_ctx *ctx;
1133         int hash_bits;
1134
1135         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1136         if (!ctx)
1137                 return NULL;
1138
1139         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1140         if (!ctx->fallback_req)
1141                 goto err;
1142
1143         /*
1144          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1145          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1146          */
1147         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1148         hash_bits -= 5;
1149         if (hash_bits <= 0)
1150                 hash_bits = 1;
1151         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1152         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1153                                         GFP_KERNEL);
1154         if (!ctx->cancel_hash)
1155                 goto err;
1156         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1157
1158         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1159                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1160                 goto err;
1161
1162         ctx->flags = p->flags;
1163         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1164         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1165         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1166         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1167         init_completion(&ctx->ref_comp);
1168         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1169         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1170         idr_init(&ctx->personality_idr);
1171         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1172         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1173         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1174         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1175         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1176         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1177         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1178         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1179         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1180         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1181         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1182         return ctx;
1183 err:
1184         if (ctx->fallback_req)
1185                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1186         kfree(ctx->cancel_hash);
1187         kfree(ctx);
1188         return NULL;
1189 }
1190
1191 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1192 {
1193         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1194                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1195
1196                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1197                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1198         }
1199
1200         return false;
1201 }
1202
1203 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1204 {
1205         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1206
1207         /* order cqe stores with ring update */
1208         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1209
1210         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1211                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1212                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1213         }
1214 }
1215
1216 static void io_put_identity(struct io_uring_task *tctx, struct io_kiocb *req)
1217 {
1218         if (req->work.identity == &tctx->__identity)
1219                 return;
1220         if (refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1221                 kfree(req->work.identity);
1222 }
1223
1224 static void io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1225 {
1226         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1227                 return;
1228
1229         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1230
1231         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1232                 mmdrop(req->work.identity->mm);
1233                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_MM;
1234         }
1235 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1236         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) {
1237                 css_put(req->work.identity->blkcg_css);
1238                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_BLKCG;
1239         }
1240 #endif
1241         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) {
1242                 put_cred(req->work.identity->creds);
1243                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_CREDS;
1244         }
1245         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) {
1246                 struct fs_struct *fs = req->work.identity->fs;
1247
1248                 spin_lock(&req->work.identity->fs->lock);
1249                 if (--fs->users)
1250                         fs = NULL;
1251                 spin_unlock(&req->work.identity->fs->lock);
1252                 if (fs)
1253                         free_fs_struct(fs);
1254                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FS;
1255         }
1256
1257         io_put_identity(req->task->io_uring, req);
1258 }
1259
1260 /*
1261  * Create a private copy of io_identity, since some fields don't match
1262  * the current context.
1263  */
1264 static bool io_identity_cow(struct io_kiocb *req)
1265 {
1266         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1267         const struct cred *creds = NULL;
1268         struct io_identity *id;
1269
1270         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)
1271                 creds = req->work.identity->creds;
1272
1273         id = kmemdup(req->work.identity, sizeof(*id), GFP_KERNEL);
1274         if (unlikely(!id)) {
1275                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1276                 return false;
1277         }
1278
1279         /*
1280          * We can safely just re-init the creds we copied  Either the field
1281          * matches the current one, or we haven't grabbed it yet. The only
1282          * exception is ->creds, through registered personalities, so handle
1283          * that one separately.
1284          */
1285         io_init_identity(id);
1286         if (creds)
1287                 id->creds = creds;
1288
1289         /* add one for this request */
1290         refcount_inc(&id->count);
1291
1292         /* drop tctx and req identity references, if needed */
1293         if (tctx->identity != &tctx->__identity &&
1294             refcount_dec_and_test(&tctx->identity->count))
1295                 kfree(tctx->identity);
1296         if (req->work.identity != &tctx->__identity &&
1297             refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1298                 kfree(req->work.identity);
1299
1300         req->work.identity = id;
1301         tctx->identity = id;
1302         return true;
1303 }
1304
1305 static bool io_grab_identity(struct io_kiocb *req)
1306 {
1307         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1308         struct io_identity *id = req->work.identity;
1309         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1310
1311         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FSIZE) {
1312                 if (id->fsize != rlimit(RLIMIT_FSIZE))
1313                         return false;
1314                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FSIZE;
1315         }
1316 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1317         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) &&
1318             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_BLKCG)) {
1319                 rcu_read_lock();
1320                 if (id->blkcg_css != blkcg_css()) {
1321                         rcu_read_unlock();
1322                         return false;
1323                 }
1324                 /*
1325                  * This should be rare, either the cgroup is dying or the task
1326                  * is moving cgroups. Just punt to root for the handful of ios.
1327                  */
1328                 if (css_tryget_online(id->blkcg_css))
1329                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_BLKCG;
1330                 rcu_read_unlock();
1331         }
1332 #endif
1333         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)) {
1334                 if (id->creds != current_cred())
1335                         return false;
1336                 get_cred(id->creds);
1337                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
1338         }
1339 #ifdef CONFIG_AUDIT
1340         if (!uid_eq(current->loginuid, id->loginuid) ||
1341             current->sessionid != id->sessionid)
1342                 return false;
1343 #endif
1344         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) &&
1345             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FS)) {
1346                 if (current->fs != id->fs)
1347                         return false;
1348                 spin_lock(&id->fs->lock);
1349                 if (!id->fs->in_exec) {
1350                         id->fs->users++;
1351                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FS;
1352                 } else {
1353                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1354                 }
1355                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1356         }
1357         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1358             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1359             !(req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE)) {
1360                 if (id->files != current->files ||
1361                     id->nsproxy != current->nsproxy)
1362                         return false;
1363                 atomic_inc(&id->files->count);
1364                 get_nsproxy(id->nsproxy);
1365                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1366
1367                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1368                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1369                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1370                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FILES;
1371         }
1372
1373         return true;
1374 }
1375
1376 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1377 {
1378         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1379         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1380         struct io_identity *id;
1381
1382         io_req_init_async(req);
1383         id = req->work.identity;
1384
1385         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1386                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1387
1388         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1389                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1390                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1391         } else {
1392                 if (def->unbound_nonreg_file)
1393                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1394         }
1395
1396         /* ->mm can never change on us */
1397         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) &&
1398             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM)) {
1399                 mmgrab(id->mm);
1400                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_MM;
1401         }
1402
1403         /* if we fail grabbing identity, we must COW, regrab, and retry */
1404         if (io_grab_identity(req))
1405                 return;
1406
1407         if (!io_identity_cow(req))
1408                 return;
1409
1410         /* can't fail at this point */
1411         if (!io_grab_identity(req))
1412                 WARN_ON(1);
1413 }
1414
1415 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1416 {
1417         struct io_kiocb *cur;
1418
1419         io_prep_async_work(req);
1420         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1421                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1422                         io_prep_async_work(cur);
1423 }
1424
1425 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1426 {
1427         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1428         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1429
1430         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1431                                         &req->work, req->flags);
1432         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1433         return link;
1434 }
1435
1436 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1437 {
1438         struct io_kiocb *link;
1439
1440         /* init ->work of the whole link before punting */
1441         io_prep_async_link(req);
1442         link = __io_queue_async_work(req);
1443
1444         if (link)
1445                 io_queue_linked_timeout(link);
1446 }
1447
1448 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1449 {
1450         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1451         int ret;
1452
1453         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1454         if (ret != -1) {
1455                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1456                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1457                 list_del_init(&req->timeout.list);
1458                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1459                 io_put_req_deferred(req, 1);
1460         }
1461 }
1462
1463 static bool io_task_match(struct io_kiocb *req, struct task_struct *tsk)
1464 {
1465         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1466
1467         if (!tsk || req->task == tsk)
1468                 return true;
1469         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1470                 if (ctx->sq_data && req->task == ctx->sq_data->thread)
1471                         return true;
1472         }
1473         return false;
1474 }
1475
1476 /*
1477  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1478  */
1479 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk)
1480 {
1481         struct io_kiocb *req, *tmp;
1482         int canceled = 0;
1483
1484         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1485         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1486                 if (io_task_match(req, tsk)) {
1487                         io_kill_timeout(req);
1488                         canceled++;
1489                 }
1490         }
1491         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1492         return canceled != 0;
1493 }
1494
1495 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1496 {
1497         do {
1498                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1499                                                 struct io_defer_entry, list);
1500                 struct io_kiocb *link;
1501
1502                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1503                         break;
1504                 list_del_init(&de->list);
1505                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1506                 link = __io_queue_async_work(de->req);
1507                 if (link) {
1508                         __io_queue_linked_timeout(link);
1509                         /* drop submission reference */
1510                         io_put_req_deferred(link, 1);
1511                 }
1512                 kfree(de);
1513         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1514 }
1515
1516 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1517 {
1518         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1519                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1520                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1521
1522                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1523                         break;
1524                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1525                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1526                         break;
1527
1528                 list_del_init(&req->timeout.list);
1529                 io_kill_timeout(req);
1530         }
1531 }
1532
1533 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1534 {
1535         io_flush_timeouts(ctx);
1536         __io_commit_cqring(ctx);
1537
1538         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1539                 __io_queue_deferred(ctx);
1540 }
1541
1542 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1543 {
1544         struct io_rings *r = ctx->rings;
1545
1546         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1547 }
1548
1549 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1550 {
1551         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1552         unsigned tail;
1553
1554         tail = ctx->cached_cq_tail;
1555         /*
1556          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1557          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1558          * fill the cq entry
1559          */
1560         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1561                 return NULL;
1562
1563         ctx->cached_cq_tail++;
1564         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1565 }
1566
1567 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1568 {
1569         if (!ctx->cq_ev_fd)
1570                 return false;
1571         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1572                 return false;
1573         if (!ctx->eventfd_async)
1574                 return true;
1575         return io_wq_current_is_worker();
1576 }
1577
1578 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1579 {
1580         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1581                 wake_up(&ctx->wait);
1582         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1583                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1584         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1585                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1586 }
1587
1588 static void io_cqring_mark_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1589 {
1590         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1591                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1592                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1593                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1594         }
1595 }
1596
1597 static inline bool __io_match_files(struct io_kiocb *req,
1598                                     struct files_struct *files)
1599 {
1600         return ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
1601                 (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES)) &&
1602                 req->work.identity->files == files;
1603 }
1604
1605 static bool io_match_files(struct io_kiocb *req,
1606                            struct files_struct *files)
1607 {
1608         struct io_kiocb *link;
1609
1610         if (!files)
1611                 return true;
1612         if (__io_match_files(req, files))
1613                 return true;
1614         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD) {
1615                 list_for_each_entry(link, &req->link_list, link_list) {
1616                         if (__io_match_files(link, files))
1617                                 return true;
1618                 }
1619         }
1620         return false;
1621 }
1622
1623 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1624 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1625                                      struct task_struct *tsk,
1626                                      struct files_struct *files)
1627 {
1628         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1629         struct io_kiocb *req, *tmp;
1630         struct io_uring_cqe *cqe;
1631         unsigned long flags;
1632         LIST_HEAD(list);
1633
1634         if (!force) {
1635                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1636                         return true;
1637                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1638                     rings->cq_ring_entries))
1639                         return false;
1640         }
1641
1642         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1643
1644         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1645         if (force)
1646                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1647
1648         cqe = NULL;
1649         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1650                 if (tsk && req->task != tsk)
1651                         continue;
1652                 if (!io_match_files(req, files))
1653                         continue;
1654
1655                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1656                 if (!cqe && !force)
1657                         break;
1658
1659                 list_move(&req->compl.list, &list);
1660                 if (cqe) {
1661                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1662                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1663                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1664                 } else {
1665                         ctx->cached_cq_overflow++;
1666                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1667                                    ctx->cached_cq_overflow);
1668                 }
1669         }
1670
1671         io_commit_cqring(ctx);
1672         io_cqring_mark_overflow(ctx);
1673
1674         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1675         io_cqring_ev_posted(ctx);
1676
1677         while (!list_empty(&list)) {
1678                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1679                 list_del(&req->compl.list);
1680                 io_put_req(req);
1681         }
1682
1683         return cqe != NULL;
1684 }
1685
1686 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1687 {
1688         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1689         struct io_uring_cqe *cqe;
1690
1691         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1692
1693         /*
1694          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1695          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1696          * the ring.
1697          */
1698         cqe = io_get_cqring(ctx);
1699         if (likely(cqe)) {
1700                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1701                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1702                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1703         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1704                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1705                 /*
1706                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1707                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1708                  * to drop it on the floor.
1709                  */
1710                 ctx->cached_cq_overflow++;
1711                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1712         } else {
1713                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1714                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1715                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1716                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1717                 }
1718                 io_clean_op(req);
1719                 req->result = res;
1720                 req->compl.cflags = cflags;
1721                 refcount_inc(&req->refs);
1722                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1723         }
1724 }
1725
1726 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1727 {
1728         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1729 }
1730
1731 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1732 {
1733         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1734         unsigned long flags;
1735
1736         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1737         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1738         io_commit_cqring(ctx);
1739         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1740
1741         io_cqring_ev_posted(ctx);
1742 }
1743
1744 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1745 {
1746         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1747
1748         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1749         while (!list_empty(&cs->list)) {
1750                 struct io_kiocb *req;
1751
1752                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1753                 list_del(&req->compl.list);
1754                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1755
1756                 /*
1757                  * io_free_req() doesn't care about completion_lock unless one
1758                  * of these flags is set. REQ_F_WORK_INITIALIZED is in the list
1759                  * because of a potential deadlock with req->work.fs->lock
1760                  */
1761                 if (req->flags & (REQ_F_FAIL_LINK|REQ_F_LINK_TIMEOUT
1762                                  |REQ_F_WORK_INITIALIZED)) {
1763                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1764                         io_put_req(req);
1765                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1766                 } else {
1767                         io_put_req(req);
1768                 }
1769         }
1770         io_commit_cqring(ctx);
1771         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1772
1773         io_cqring_ev_posted(ctx);
1774         cs->nr = 0;
1775 }
1776
1777 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1778                               struct io_comp_state *cs)
1779 {
1780         if (!cs) {
1781                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1782                 io_put_req(req);
1783         } else {
1784                 io_clean_op(req);
1785                 req->result = res;
1786                 req->compl.cflags = cflags;
1787                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1788                 if (++cs->nr >= 32)
1789                         io_submit_flush_completions(cs);
1790         }
1791 }
1792
1793 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1794 {
1795         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1796 }
1797
1798 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1799 {
1800         return req == (struct io_kiocb *)
1801                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1802 }
1803
1804 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1805 {
1806         struct io_kiocb *req;
1807
1808         req = ctx->fallback_req;
1809         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1810                 return req;
1811
1812         return NULL;
1813 }
1814
1815 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1816                                      struct io_submit_state *state)
1817 {
1818         if (!state->free_reqs) {
1819                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1820                 size_t sz;
1821                 int ret;
1822
1823                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1824                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1825
1826                 /*
1827                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1828                  * retry single alloc to be on the safe side.
1829                  */
1830                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1831                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1832                         if (!state->reqs[0])
1833                                 goto fallback;
1834                         ret = 1;
1835                 }
1836                 state->free_reqs = ret;
1837         }
1838
1839         state->free_reqs--;
1840         return state->reqs[state->free_reqs];
1841 fallback:
1842         return io_get_fallback_req(ctx);
1843 }
1844
1845 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1846                           bool fixed)
1847 {
1848         if (fixed)
1849                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1850         else
1851                 fput(file);
1852 }
1853
1854 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1855 {
1856         io_clean_op(req);
1857
1858         if (req->async_data)
1859                 kfree(req->async_data);
1860         if (req->file)
1861                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1862
1863         io_req_clean_work(req);
1864 }
1865
1866 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1867 {
1868         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1869         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1870
1871         io_dismantle_req(req);
1872
1873         percpu_counter_dec(&tctx->inflight);
1874         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
1875                 wake_up(&tctx->wait);
1876         put_task_struct(req->task);
1877
1878         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1879                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1880         else
1881                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1882         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1883 }
1884
1885 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1886 {
1887         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1888         struct io_kiocb *link;
1889         bool cancelled = false;
1890         unsigned long flags;
1891
1892         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1893         link = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
1894                                         link_list);
1895         /*
1896          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1897          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1898          */
1899         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1900                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1901                 int ret;
1902
1903                 list_del_init(&link->link_list);
1904                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1905                 if (ret != -1) {
1906                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1907                         io_commit_cqring(ctx);
1908                         cancelled = true;
1909                 }
1910         }
1911         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1912         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1913
1914         if (cancelled) {
1915                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1916                 io_put_req(link);
1917         }
1918 }
1919
1920 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1921 {
1922         struct io_kiocb *nxt;
1923
1924         /*
1925          * The list should never be empty when we are called here. But could
1926          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1927          * safe side.
1928          */
1929         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1930                 return NULL;
1931
1932         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1933         list_del_init(&req->link_list);
1934         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1935                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1936         return nxt;
1937 }
1938
1939 /*
1940  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1941  */
1942 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1943 {
1944         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1945         unsigned long flags;
1946
1947         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1948         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1949                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1950                                                 struct io_kiocb, link_list);
1951
1952                 list_del_init(&link->link_list);
1953                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1954
1955                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1956
1957                 /*
1958                  * It's ok to free under spinlock as they're not linked anymore,
1959                  * but avoid REQ_F_WORK_INITIALIZED because it may deadlock on
1960                  * work.fs->lock.
1961                  */
1962                 if (link->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1963                         io_put_req_deferred(link, 2);
1964                 else
1965                         io_double_put_req(link);
1966         }
1967
1968         io_commit_cqring(ctx);
1969         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1970
1971         io_cqring_ev_posted(ctx);
1972 }
1973
1974 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1975 {
1976         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1977         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1978                 io_kill_linked_timeout(req);
1979
1980         /*
1981          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1982          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1983          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1984          * of the chain.
1985          */
1986         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
1987                 return io_req_link_next(req);
1988         io_fail_links(req);
1989         return NULL;
1990 }
1991
1992 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1993 {
1994         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1995                 return NULL;
1996         return __io_req_find_next(req);
1997 }
1998
1999 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, bool twa_signal_ok)
2000 {
2001         struct task_struct *tsk = req->task;
2002         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2003         enum task_work_notify_mode notify;
2004         int ret;
2005
2006         if (tsk->flags & PF_EXITING)
2007                 return -ESRCH;
2008
2009         /*
2010          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2011          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2012          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2013          * will do the job.
2014          */
2015         notify = TWA_NONE;
2016         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && twa_signal_ok)
2017                 notify = TWA_SIGNAL;
2018
2019         ret = task_work_add(tsk, &req->task_work, notify);
2020         if (!ret)
2021                 wake_up_process(tsk);
2022
2023         return ret;
2024 }
2025
2026 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
2027 {
2028         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2029
2030         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2031         io_cqring_fill_event(req, error);
2032         io_commit_cqring(ctx);
2033         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2034
2035         io_cqring_ev_posted(ctx);
2036         req_set_fail_links(req);
2037         io_double_put_req(req);
2038 }
2039
2040 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2041 {
2042         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2043         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2044
2045         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
2046         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2047 }
2048
2049 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2050 {
2051         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2052
2053         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx)) {
2054                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2055                 __io_queue_sqe(req, NULL);
2056                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2057         } else {
2058                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2059         }
2060 }
2061
2062 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2063 {
2064         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2065         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2066
2067         __io_req_task_submit(req);
2068         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2069 }
2070
2071 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2072 {
2073         int ret;
2074
2075         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
2076         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2077
2078         ret = io_req_task_work_add(req, true);
2079         if (unlikely(ret)) {
2080                 struct task_struct *tsk;
2081
2082                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
2083                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2084                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2085                 wake_up_process(tsk);
2086         }
2087 }
2088
2089 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2090 {
2091         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2092
2093         if (nxt)
2094                 io_req_task_queue(nxt);
2095 }
2096
2097 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2098 {
2099         io_queue_next(req);
2100         __io_free_req(req);
2101 }
2102
2103 struct req_batch {
2104         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
2105         int to_free;
2106
2107         struct task_struct      *task;
2108         int                     task_refs;
2109 };
2110
2111 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2112 {
2113         rb->to_free = 0;
2114         rb->task_refs = 0;
2115         rb->task = NULL;
2116 }
2117
2118 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
2119                                       struct req_batch *rb)
2120 {
2121         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
2122         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
2123         rb->to_free = 0;
2124 }
2125
2126 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2127                                      struct req_batch *rb)
2128 {
2129         if (rb->to_free)
2130                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
2131         if (rb->task) {
2132                 struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2133
2134                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2135                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2136                 rb->task = NULL;
2137         }
2138 }
2139
2140 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
2141 {
2142         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
2143                 io_free_req(req);
2144                 return;
2145         }
2146         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
2147                 io_queue_next(req);
2148
2149         if (req->task != rb->task) {
2150                 if (rb->task) {
2151                         struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2152
2153                         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2154                         put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2155                 }
2156                 rb->task = req->task;
2157                 rb->task_refs = 0;
2158         }
2159         rb->task_refs++;
2160
2161         io_dismantle_req(req);
2162         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
2163         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
2164                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
2165 }
2166
2167 /*
2168  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2169  * was the last reference to this request.
2170  */
2171 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2172 {
2173         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2174
2175         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2176                 nxt = io_req_find_next(req);
2177                 __io_free_req(req);
2178         }
2179         return nxt;
2180 }
2181
2182 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2183 {
2184         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2185                 io_free_req(req);
2186 }
2187
2188 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2189 {
2190         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2191
2192         io_free_req(req);
2193 }
2194
2195 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2196 {
2197         int ret;
2198
2199         init_task_work(&req->task_work, io_put_req_deferred_cb);
2200         ret = io_req_task_work_add(req, true);
2201         if (unlikely(ret)) {
2202                 struct task_struct *tsk;
2203
2204                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2205                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2206                 wake_up_process(tsk);
2207         }
2208 }
2209
2210 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2211 {
2212         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2213                 io_free_req_deferred(req);
2214 }
2215
2216 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
2217 {
2218         struct io_kiocb *nxt;
2219
2220         /*
2221          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
2222          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
2223          * it just will be re-punted async in io_put_work()
2224          */
2225         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
2226                 return NULL;
2227
2228         nxt = io_req_find_next(req);
2229         return nxt ? &nxt->work : NULL;
2230 }
2231
2232 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2233 {
2234         /* drop both submit and complete references */
2235         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2236                 io_free_req(req);
2237 }
2238
2239 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
2240 {
2241         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2242
2243         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
2244                 /*
2245                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
2246                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
2247                  * entries. We cannot safely to it from here.
2248                  */
2249                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
2250                         return -1U;
2251
2252                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2253         }
2254
2255         /* See comment at the top of this file */
2256         smp_rmb();
2257         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
2258 }
2259
2260 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2261 {
2262         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2263
2264         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2265         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2266 }
2267
2268 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2269 {
2270         unsigned int cflags;
2271
2272         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2273         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2274         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2275         kfree(kbuf);
2276         return cflags;
2277 }
2278
2279 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2280 {
2281         struct io_buffer *kbuf;
2282
2283         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2284         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2285 }
2286
2287 static inline bool io_run_task_work(void)
2288 {
2289         /*
2290          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2291          * not add work to such a task.
2292          */
2293         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2294                 return false;
2295         if (current->task_works) {
2296                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2297                 task_work_run();
2298                 return true;
2299         }
2300
2301         return false;
2302 }
2303
2304 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
2305 {
2306         struct io_kiocb *req;
2307
2308         do {
2309                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
2310                 list_del(&req->inflight_entry);
2311                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
2312         } while (!list_empty(again));
2313 }
2314
2315 /*
2316  * Find and free completed poll iocbs
2317  */
2318 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2319                                struct list_head *done)
2320 {
2321         struct req_batch rb;
2322         struct io_kiocb *req;
2323         LIST_HEAD(again);
2324
2325         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2326         smp_rmb();
2327
2328         io_init_req_batch(&rb);
2329         while (!list_empty(done)) {
2330                 int cflags = 0;
2331
2332                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2333                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2334                         req->result = 0;
2335                         req->iopoll_completed = 0;
2336                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2337                         continue;
2338                 }
2339                 list_del(&req->inflight_entry);
2340
2341                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2342                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2343
2344                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2345                 (*nr_events)++;
2346
2347                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2348                         io_req_free_batch(&rb, req);
2349         }
2350
2351         io_commit_cqring(ctx);
2352         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2353                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2354         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2355
2356         if (!list_empty(&again))
2357                 io_iopoll_queue(&again);
2358 }
2359
2360 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2361                         long min)
2362 {
2363         struct io_kiocb *req, *tmp;
2364         LIST_HEAD(done);
2365         bool spin;
2366         int ret;
2367
2368         /*
2369          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2370          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2371          */
2372         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2373
2374         ret = 0;
2375         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2376                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2377
2378                 /*
2379                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2380                  * If we find a request that requires polling, break out
2381                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2382                  */
2383                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2384                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2385                         continue;
2386                 }
2387                 if (!list_empty(&done))
2388                         break;
2389
2390                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2391                 if (ret < 0)
2392                         break;
2393
2394                 /* iopoll may have completed current req */
2395                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2396                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2397
2398                 if (ret && spin)
2399                         spin = false;
2400                 ret = 0;
2401         }
2402
2403         if (!list_empty(&done))
2404                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2405
2406         return ret;
2407 }
2408
2409 /*
2410  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2411  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2412  * as a non-spinning completion check.
2413  */
2414 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2415                                 long min)
2416 {
2417         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2418                 int ret;
2419
2420                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2421                 if (ret < 0)
2422                         return ret;
2423                 if (*nr_events >= min)
2424                         return 0;
2425         }
2426
2427         return 1;
2428 }
2429
2430 /*
2431  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2432  * find and complete them.
2433  */
2434 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2435 {
2436         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2437                 return;
2438
2439         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2440         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2441                 unsigned int nr_events = 0;
2442
2443                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2444
2445                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2446                 if (nr_events == 0)
2447                         break;
2448                 /*
2449                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2450                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2451                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2452                  */
2453                 if (need_resched()) {
2454                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2455                         cond_resched();
2456                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2457                 }
2458         }
2459         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2460 }
2461
2462 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2463 {
2464         unsigned int nr_events = 0;
2465         int iters = 0, ret = 0;
2466
2467         /*
2468          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2469          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2470          * that got punted to a workqueue.
2471          */
2472         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2473         do {
2474                 /*
2475                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2476                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2477                  * already triggered a CQE (eg in error).
2478                  */
2479                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2480                         break;
2481
2482                 /*
2483                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2484                  * application entering polling for a command before it gets
2485                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2486                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2487                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2488                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2489                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2490                  * very same mutex.
2491                  */
2492                 if (!(++iters & 7)) {
2493                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2494                         io_run_task_work();
2495                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2496                 }
2497
2498                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2499                 if (ret <= 0)
2500                         break;
2501                 ret = 0;
2502         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2503
2504         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2505         return ret;
2506 }
2507
2508 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2509 {
2510         /*
2511          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2512          * thread.
2513          */
2514         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2515                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2516
2517                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2518         }
2519         file_end_write(req->file);
2520 }
2521
2522 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2523                                   struct io_comp_state *cs)
2524 {
2525         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2526         int cflags = 0;
2527
2528         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2529                 kiocb_end_write(req);
2530
2531         if (res != req->result)
2532                 req_set_fail_links(req);
2533         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2534                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2535         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2536 }
2537
2538 #ifdef CONFIG_BLOCK
2539 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2540 {
2541         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2542         ssize_t ret = -ECANCELED;
2543         struct iov_iter iter;
2544         int rw;
2545
2546         if (error) {
2547                 ret = error;
2548                 goto end_req;
2549         }
2550
2551         switch (req->opcode) {
2552         case IORING_OP_READV:
2553         case IORING_OP_READ_FIXED:
2554         case IORING_OP_READ:
2555                 rw = READ;
2556                 break;
2557         case IORING_OP_WRITEV:
2558         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2559         case IORING_OP_WRITE:
2560                 rw = WRITE;
2561                 break;
2562         default:
2563                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2564                                 req->opcode);
2565                 goto end_req;
2566         }
2567
2568         if (!req->async_data) {
2569                 ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2570                 if (ret < 0)
2571                         goto end_req;
2572                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2573                 if (!ret)
2574                         return true;
2575                 kfree(iovec);
2576         } else {
2577                 return true;
2578         }
2579 end_req:
2580         req_set_fail_links(req);
2581         return false;
2582 }
2583 #endif
2584
2585 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2586 {
2587 #ifdef CONFIG_BLOCK
2588         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2589         int ret;
2590
2591         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2592                 return false;
2593         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2594                 return false;
2595
2596         ret = io_sq_thread_acquire_mm(req->ctx, req);
2597
2598         if (io_resubmit_prep(req, ret)) {
2599                 refcount_inc(&req->refs);
2600                 io_queue_async_work(req);
2601                 return true;
2602         }
2603
2604 #endif
2605         return false;
2606 }
2607
2608 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2609                              struct io_comp_state *cs)
2610 {
2611         if (!io_rw_reissue(req, res))
2612                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2613 }
2614
2615 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2616 {
2617         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2618
2619         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2620 }
2621
2622 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2623 {
2624         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2625
2626         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2627                 kiocb_end_write(req);
2628
2629         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2630                 req_set_fail_links(req);
2631
2632         WRITE_ONCE(req->result, res);
2633         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2634         smp_wmb();
2635         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2636 }
2637
2638 /*
2639  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2640  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2641  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2642  * accessing the kiocb cookie.
2643  */
2644 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2645 {
2646         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2647
2648         /*
2649          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2650          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2651          * different devices.
2652          */
2653         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2654                 ctx->poll_multi_file = false;
2655         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2656                 struct io_kiocb *list_req;
2657
2658                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2659                                                 inflight_entry);
2660                 if (list_req->file != req->file)
2661                         ctx->poll_multi_file = true;
2662         }
2663
2664         /*
2665          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2666          * it to the front so we find it first.
2667          */
2668         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2669                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2670         else
2671                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2672
2673         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2674             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2675                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2676 }
2677
2678 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2679 {
2680         if (state->has_refs)
2681                 fput_many(state->file, state->has_refs);
2682         state->file = NULL;
2683 }
2684
2685 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2686 {
2687         if (state->file)
2688                 __io_state_file_put(state);
2689 }
2690
2691 /*
2692  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2693  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2694  * has more than one submission.
2695  */
2696 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2697 {
2698         if (!state)
2699                 return fget(fd);
2700
2701         if (state->file) {
2702                 if (state->fd == fd) {
2703                         state->has_refs--;
2704                         return state->file;
2705                 }
2706                 __io_state_file_put(state);
2707         }
2708         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2709         if (!state->file)
2710                 return NULL;
2711
2712         state->fd = fd;
2713         state->has_refs = state->ios_left - 1;
2714         return state->file;
2715 }
2716
2717 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2718 {
2719 #ifdef CONFIG_BLOCK
2720         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2721 #else
2722         return true;
2723 #endif
2724 }
2725
2726 /*
2727  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2728  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2729  * inline.
2730  */
2731 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2732 {
2733         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2734
2735         if (S_ISBLK(mode)) {
2736                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2737                         return true;
2738                 return false;
2739         }
2740         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2741                 return true;
2742         if (S_ISREG(mode)) {
2743                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2744                     file->f_op != &io_uring_fops)
2745                         return true;
2746                 return false;
2747         }
2748
2749         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2750         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2751                 return true;
2752
2753         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2754                 return false;
2755
2756         if (rw == READ)
2757                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2758
2759         return file->f_op->write_iter != NULL;
2760 }
2761
2762 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2763 {
2764         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2765         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2766         unsigned ioprio;
2767         int ret;
2768
2769         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2770                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2771
2772         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2773         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2774                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2775                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2776         }
2777         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2778         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2779         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2780         if (unlikely(ret))
2781                 return ret;
2782
2783         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2784         if (ioprio) {
2785                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2786                 if (ret)
2787                         return ret;
2788
2789                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2790         } else
2791                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2792
2793         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2794         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2795                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2796
2797         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2798                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2799                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2800                         return -EOPNOTSUPP;
2801
2802                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2803                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2804                 req->iopoll_completed = 0;
2805         } else {
2806                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2807                         return -EINVAL;
2808                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2809         }
2810
2811         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2812         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2813         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2814         return 0;
2815 }
2816
2817 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2818 {
2819         switch (ret) {
2820         case -EIOCBQUEUED:
2821                 break;
2822         case -ERESTARTSYS:
2823         case -ERESTARTNOINTR:
2824         case -ERESTARTNOHAND:
2825         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2826                 /*
2827                  * We can't just restart the syscall, since previously
2828                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2829                  * IO with EINTR.
2830                  */
2831                 ret = -EINTR;
2832                 fallthrough;
2833         default:
2834                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2835         }
2836 }
2837
2838 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2839                        struct io_comp_state *cs)
2840 {
2841         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2842         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2843
2844         /* add previously done IO, if any */
2845         if (io && io->bytes_done > 0) {
2846                 if (ret < 0)
2847                         ret = io->bytes_done;
2848                 else
2849                         ret += io->bytes_done;
2850         }
2851
2852         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2853                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2854         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2855                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2856         else
2857                 io_rw_done(kiocb, ret);
2858 }
2859
2860 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2861                                struct iov_iter *iter)
2862 {
2863         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2864         size_t len = req->rw.len;
2865         struct io_mapped_ubuf *imu;
2866         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2867         size_t offset;
2868         u64 buf_addr;
2869
2870         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2871                 return -EFAULT;
2872         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2873         imu = &ctx->user_bufs[index];
2874         buf_addr = req->rw.addr;
2875
2876         /* overflow */
2877         if (buf_addr + len < buf_addr)
2878                 return -EFAULT;
2879         /* not inside the mapped region */
2880         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2881                 return -EFAULT;
2882
2883         /*
2884          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2885          * and advance us to the beginning.
2886          */
2887         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2888         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2889
2890         if (offset) {
2891                 /*
2892                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2893                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2894                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2895                  * we know that:
2896                  *
2897                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2898                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2899                  *    first and last bvec
2900                  *
2901                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2902                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2903                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2904                  * since we can just skip the first segment, which may not
2905                  * be PAGE_SIZE aligned.
2906                  */
2907                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2908
2909                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2910                         iov_iter_advance(iter, offset);
2911                 } else {
2912                         unsigned long seg_skip;
2913
2914                         /* skip first vec */
2915                         offset -= bvec->bv_len;
2916                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2917
2918                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2919                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2920                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2921                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2922                 }
2923         }
2924
2925         return len;
2926 }
2927
2928 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2929 {
2930         if (needs_lock)
2931                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2932 }
2933
2934 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2935 {
2936         /*
2937          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2938          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2939          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2940          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2941          */
2942         if (needs_lock)
2943                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2944 }
2945
2946 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2947                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2948                                           bool needs_lock)
2949 {
2950         struct io_buffer *head;
2951
2952         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2953                 return kbuf;
2954
2955         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2956
2957         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2958
2959         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2960         if (head) {
2961                 if (!list_empty(&head->list)) {
2962                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2963                                                         list);
2964                         list_del(&kbuf->list);
2965                 } else {
2966                         kbuf = head;
2967                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2968                 }
2969                 if (*len > kbuf->len)
2970                         *len = kbuf->len;
2971         } else {
2972                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2973         }
2974
2975         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2976
2977         return kbuf;
2978 }
2979
2980 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2981                                         bool needs_lock)
2982 {
2983         struct io_buffer *kbuf;
2984         u16 bgid;
2985
2986         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2987         bgid = req->buf_index;
2988         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2989         if (IS_ERR(kbuf))
2990                 return kbuf;
2991         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2992         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2993         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2994 }
2995
2996 #ifdef CONFIG_COMPAT
2997 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2998                                 bool needs_lock)
2999 {
3000         struct compat_iovec __user *uiov;
3001         compat_ssize_t clen;
3002         void __user *buf;
3003         ssize_t len;
3004
3005         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3006         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3007                 return -EFAULT;
3008         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3009                 return -EFAULT;
3010         if (clen < 0)
3011                 return -EINVAL;
3012
3013         len = clen;
3014         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3015         if (IS_ERR(buf))
3016                 return PTR_ERR(buf);
3017         iov[0].iov_base = buf;
3018         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3019         return 0;
3020 }
3021 #endif
3022
3023 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3024                                       bool needs_lock)
3025 {
3026         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3027         void __user *buf;
3028         ssize_t len;
3029
3030         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3031                 return -EFAULT;
3032
3033         len = iov[0].iov_len;
3034         if (len < 0)
3035                 return -EINVAL;
3036         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3037         if (IS_ERR(buf))
3038                 return PTR_ERR(buf);
3039         iov[0].iov_base = buf;
3040         iov[0].iov_len = len;
3041         return 0;
3042 }
3043
3044 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3045                                     bool needs_lock)
3046 {
3047         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3048                 struct io_buffer *kbuf;
3049
3050                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3051                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3052                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3053                 return 0;
3054         }
3055         if (!req->rw.len)
3056                 return 0;
3057         else if (req->rw.len > 1)
3058                 return -EINVAL;
3059
3060 #ifdef CONFIG_COMPAT
3061         if (req->ctx->compat)
3062                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3063 #endif
3064
3065         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3066 }
3067
3068 static ssize_t __io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3069                                  struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3070                                  bool needs_lock)
3071 {
3072         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3073         size_t sqe_len = req->rw.len;
3074         ssize_t ret;
3075         u8 opcode;
3076
3077         opcode = req->opcode;
3078         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3079                 *iovec = NULL;
3080                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3081         }
3082
3083         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3084         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3085                 return -EINVAL;
3086
3087         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3088                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3089                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3090                         if (IS_ERR(buf))
3091                                 return PTR_ERR(buf);
3092                         req->rw.len = sqe_len;
3093                 }
3094
3095                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3096                 *iovec = NULL;
3097                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
3098         }
3099
3100         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3101                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3102                 if (!ret) {
3103                         ret = (*iovec)->iov_len;
3104                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
3105                 }
3106                 *iovec = NULL;
3107                 return ret;
3108         }
3109
3110         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3111                               req->ctx->compat);
3112 }
3113
3114 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3115                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3116                                bool needs_lock)
3117 {
3118         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3119
3120         if (!iorw)
3121                 return __io_import_iovec(rw, req, iovec, iter, needs_lock);
3122         *iovec = NULL;
3123         return iov_iter_count(&iorw->iter);
3124 }
3125
3126 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3127 {
3128         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3129 }
3130
3131 /*
3132  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3133  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3134  */
3135 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3136 {
3137         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3138         struct file *file = req->file;
3139         ssize_t ret = 0;
3140
3141         /*
3142          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3143          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3144          * the kiocb to be handled from an async context.
3145          */
3146         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3147                 return -EOPNOTSUPP;
3148         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3149                 return -EAGAIN;
3150
3151         while (iov_iter_count(iter)) {
3152                 struct iovec iovec;
3153                 ssize_t nr;
3154
3155                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3156                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3157                 } else {
3158                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3159                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3160                 }
3161
3162                 if (rw == READ) {
3163                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3164                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3165                 } else {
3166                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3167                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3168                 }
3169
3170                 if (nr < 0) {
3171                         if (!ret)
3172                                 ret = nr;
3173                         break;
3174                 }
3175                 ret += nr;
3176                 if (nr != iovec.iov_len)
3177                         break;
3178                 req->rw.len -= nr;
3179                 req->rw.addr += nr;
3180                 iov_iter_advance(iter, nr);
3181         }
3182
3183         return ret;
3184 }
3185
3186 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3187                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3188 {
3189         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3190
3191         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3192         rw->free_iovec = iovec;
3193         rw->bytes_done = 0;
3194         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3195         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3196                 return;
3197         if (!iovec) {
3198                 unsigned iov_off = 0;
3199
3200                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3201                 if (iter->iov != fast_iov) {
3202                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3203                         rw->iter.iov += iov_off;
3204                 }
3205                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3206                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3207                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3208         } else {
3209                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3210         }
3211 }
3212
3213 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3214 {
3215         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3216         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3217         return req->async_data == NULL;
3218 }
3219
3220 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3221 {
3222         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3223                 return 0;
3224
3225         return  __io_alloc_async_data(req);
3226 }
3227
3228 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3229                              const struct iovec *fast_iov,
3230                              struct iov_iter *iter, bool force)
3231 {
3232         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3233                 return 0;
3234         if (!req->async_data) {
3235                 if (__io_alloc_async_data(req))
3236                         return -ENOMEM;
3237
3238                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3239         }
3240         return 0;
3241 }
3242
3243 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3244 {
3245         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3246         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3247         ssize_t ret;
3248
3249         ret = __io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3250         if (unlikely(ret < 0))
3251                 return ret;
3252
3253         iorw->bytes_done = 0;
3254         iorw->free_iovec = iov;
3255         if (iov)
3256                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3257         return 0;
3258 }
3259
3260 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3261 {
3262         ssize_t ret;
3263
3264         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3265         if (ret)
3266                 return ret;
3267
3268         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3269                 return -EBADF;
3270
3271         /* either don't need iovec imported or already have it */
3272         if (!req->async_data)
3273                 return 0;
3274         return io_rw_prep_async(req, READ);
3275 }
3276
3277 /*
3278  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3279  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3280  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3281  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3282  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3283  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3284  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3285  * slow path.
3286  */
3287 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3288                              int sync, void *arg)
3289 {
3290         struct wait_page_queue *wpq;
3291         struct io_kiocb *req = wait->private;
3292         struct wait_page_key *key = arg;
3293         int ret;
3294
3295         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3296
3297         if (!wake_page_match(wpq, key))
3298                 return 0;
3299
3300         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3301         list_del_init(&wait->entry);
3302
3303         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
3304         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3305
3306         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3307         refcount_inc(&req->refs);
3308         ret = io_req_task_work_add(req, true);
3309         if (unlikely(ret)) {
3310                 struct task_struct *tsk;
3311
3312                 /* queue just for cancelation */
3313                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
3314                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
3315                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
3316                 wake_up_process(tsk);
3317         }
3318         return 1;
3319 }
3320
3321 /*
3322  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3323  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3324  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3325  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3326  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3327  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3328  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3329  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3330  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3331  * async worker threads for a blocking retry.
3332  */
3333 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3334 {
3335         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3336         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3337         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3338
3339         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3340         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3341                 return false;
3342
3343         /* Only for buffered IO */
3344         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3345                 return false;
3346
3347         /*
3348          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3349          * support callback based unlocks
3350          */
3351         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3352                 return false;
3353
3354         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3355         wait->wait.private = req;
3356         wait->wait.flags = 0;
3357         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3358         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3359         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3360         kiocb->ki_waitq = wait;
3361         return true;
3362 }
3363
3364 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3365 {
3366         if (req->file->f_op->read_iter)
3367                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3368         else if (req->file->f_op->read)
3369                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3370         else
3371                 return -EINVAL;
3372 }
3373
3374 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3375                    struct io_comp_state *cs)
3376 {
3377         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3378         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3379         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3380         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3381         ssize_t io_size, ret, ret2;
3382         size_t iov_count;
3383         bool no_async;
3384
3385         if (rw)
3386                 iter = &rw->iter;
3387
3388         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3389         if (ret < 0)
3390                 return ret;
3391         iov_count = iov_iter_count(iter);
3392         io_size = ret;
3393         req->result = io_size;
3394         ret = 0;
3395
3396         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3397         if (!force_nonblock)
3398                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3399         else
3400                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3401
3402
3403         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3404         no_async = force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ);
3405         if (no_async)
3406                 goto copy_iov;
3407
3408         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3409         if (unlikely(ret))
3410                 goto out_free;
3411
3412         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3413
3414         if (!ret) {
3415                 goto done;
3416         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3417                 ret = 0;
3418                 goto out_free;
3419         } else if (ret == -EAGAIN) {
3420                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3421                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3422                         goto done;
3423                 /* no retry on NONBLOCK marked file */
3424                 if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3425                         goto done;
3426                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3427                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3428                 ret = 0;
3429                 goto copy_iov;
3430         } else if (ret < 0) {
3431                 /* make sure -ERESTARTSYS -> -EINTR is done */
3432                 goto done;
3433         }
3434
3435         /* read it all, or we did blocking attempt. no retry. */
3436         if (!iov_iter_count(iter) || !force_nonblock ||
3437             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3438                 goto done;
3439
3440         io_size -= ret;
3441 copy_iov:
3442         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3443         if (ret2) {
3444                 ret = ret2;
3445                 goto out_free;
3446         }
3447         if (no_async)
3448                 return -EAGAIN;
3449         rw = req->async_data;
3450         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3451         iovec = NULL;
3452         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3453         iter = &rw->iter;
3454 retry:
3455         rw->bytes_done += ret;
3456         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3457         if (!io_rw_should_retry(req)) {
3458                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3459                 return -EAGAIN;
3460         }
3461
3462         /*
3463          * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If we
3464          * get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the desired
3465          * page gets unlocked. We can also get a partial read here, and if we
3466          * do, then just retry at the new offset.
3467          */
3468         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3469         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3470                 ret = 0;
3471                 goto out_free;
3472         } else if (ret > 0 && ret < io_size) {
3473                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3474                 goto retry;
3475         }
3476 done:
3477         kiocb_done(kiocb, ret, cs);
3478         ret = 0;
3479 out_free:
3480         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3481         if (iovec)
3482                 kfree(iovec);
3483         return ret;
3484 }
3485
3486 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3487 {
3488         ssize_t ret;
3489
3490         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3491         if (ret)
3492                 return ret;
3493
3494         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3495                 return -EBADF;
3496
3497         /* either don't need iovec imported or already have it */
3498         if (!req->async_data)
3499                 return 0;
3500         return io_rw_prep_async(req, WRITE);
3501 }
3502
3503 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3504                     struct io_comp_state *cs)
3505 {
3506         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3507         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3508         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3509         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3510         size_t iov_count;
3511         ssize_t ret, ret2, io_size;
3512
3513         if (rw)
3514                 iter = &rw->iter;
3515
3516         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3517         if (ret < 0)
3518                 return ret;
3519         iov_count = iov_iter_count(iter);
3520         io_size = ret;
3521         req->result = io_size;
3522
3523         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3524         if (!force_nonblock)
3525                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3526         else
3527                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3528
3529         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3530         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3531                 goto copy_iov;
3532
3533         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3534         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3535             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3536                 goto copy_iov;
3537
3538         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3539         if (unlikely(ret))
3540                 goto out_free;
3541
3542         /*
3543          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3544          * which will be released by another thread in
3545          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3546          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3547          * we return to userspace.
3548          */
3549         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3550                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3551                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3552                                         SB_FREEZE_WRITE);
3553         }
3554         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3555
3556         if (req->file->f_op->write_iter)
3557                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3558         else if (req->file->f_op->write)
3559                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3560         else
3561                 ret2 = -EINVAL;
3562
3563         /*
3564          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3565          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3566          */
3567         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3568                 ret2 = -EAGAIN;
3569         /* no retry on NONBLOCK marked file */
3570         if (ret2 == -EAGAIN && (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3571                 goto done;
3572         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3573                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3574                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3575                         goto copy_iov;
3576 done:
3577                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3578         } else {
3579 copy_iov:
3580                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3581                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3582                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3583                 if (!ret)
3584                         return -EAGAIN;
3585         }
3586 out_free:
3587         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3588         if (iovec)
3589                 kfree(iovec);
3590         return ret;
3591 }
3592
3593 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3594                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3595 {
3596         struct io_splice* sp = &req->splice;
3597         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3598
3599         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3600                 return -EINVAL;
3601
3602         sp->file_in = NULL;
3603         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3604         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3605
3606         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3607                 return -EINVAL;
3608
3609         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3610                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3611         if (!sp->file_in)
3612                 return -EBADF;
3613         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3614
3615         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3616                 /*
3617                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3618                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3619                  */
3620                 io_req_init_async(req);
3621                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3622         }
3623
3624         return 0;
3625 }
3626
3627 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3628                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3629 {
3630         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3631                 return -EINVAL;
3632         return __io_splice_prep(req, sqe);
3633 }
3634
3635 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3636 {
3637         struct io_splice *sp = &req->splice;
3638         struct file *in = sp->file_in;
3639         struct file *out = sp->file_out;
3640         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3641         long ret = 0;
3642
3643         if (force_nonblock)
3644                 return -EAGAIN;
3645         if (sp->len)
3646                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3647
3648         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3649         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3650
3651         if (ret != sp->len)
3652                 req_set_fail_links(req);
3653         io_req_complete(req, ret);
3654         return 0;
3655 }
3656
3657 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3658 {
3659         struct io_splice* sp = &req->splice;
3660
3661         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3662         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3663         return __io_splice_prep(req, sqe);
3664 }
3665
3666 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3667 {
3668         struct io_splice *sp = &req->splice;
3669         struct file *in = sp->file_in;
3670         struct file *out = sp->file_out;
3671         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3672         loff_t *poff_in, *poff_out;
3673         long ret = 0;
3674
3675         if (force_nonblock)
3676                 return -EAGAIN;
3677
3678         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3679         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3680
3681         if (sp->len)
3682                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3683
3684         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3685         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3686
3687         if (ret != sp->len)
3688                 req_set_fail_links(req);
3689         io_req_complete(req, ret);
3690         return 0;
3691 }
3692
3693 /*
3694  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3695  */
3696 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3697 {
3698         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3699
3700         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3701                 return -EINVAL;
3702
3703         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3704         return 0;
3705 }
3706
3707 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3708 {
3709         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3710
3711         if (!req->file)
3712                 return -EBADF;
3713
3714         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3715                 return -EINVAL;
3716         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3717                 return -EINVAL;
3718
3719         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3720         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3721                 return -EINVAL;
3722
3723         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3724         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3725         return 0;
3726 }
3727
3728 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3729 {
3730         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3731         int ret;
3732
3733         /* fsync always requires a blocking context */
3734         if (force_nonblock)
3735                 return -EAGAIN;
3736
3737         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3738                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3739                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3740         if (ret < 0)
3741                 req_set_fail_links(req);
3742         io_req_complete(req, ret);
3743         return 0;
3744 }
3745
3746 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3747                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3748 {
3749         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3750                 return -EINVAL;
3751         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3752                 return -EINVAL;
3753
3754         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3755         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3756         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3757         return 0;
3758 }
3759
3760 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3761 {
3762         int ret;
3763
3764         /* fallocate always requiring blocking context */
3765         if (force_nonblock)
3766                 return -EAGAIN;
3767         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3768                                 req->sync.len);
3769         if (ret < 0)
3770                 req_set_fail_links(req);
3771         io_req_complete(req, ret);
3772         return 0;
3773 }
3774
3775 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3776 {
3777         const char __user *fname;
3778         int ret;
3779
3780         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3781                 return -EINVAL;
3782         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3783                 return -EBADF;
3784
3785         /* open.how should be already initialised */
3786         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3787                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3788
3789         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3790         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3791         req->open.filename = getname(fname);
3792         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3793                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3794                 req->open.filename = NULL;
3795                 return ret;
3796         }
3797         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3798         req->open.ignore_nonblock = false;
3799         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3800         return 0;
3801 }
3802
3803 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3804 {
3805         u64 flags, mode;
3806
3807         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3808                 return -EINVAL;
3809         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3810         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3811         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3812         return __io_openat_prep(req, sqe);
3813 }
3814
3815 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3816 {
3817         struct open_how __user *how;
3818         size_t len;
3819         int ret;
3820
3821         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3822                 return -EINVAL;
3823         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3824         len = READ_ONCE(sqe->len);
3825         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3826                 return -EINVAL;
3827
3828         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3829                                         len);
3830         if (ret)
3831                 return ret;
3832
3833         return __io_openat_prep(req, sqe);
3834 }
3835
3836 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3837 {
3838         struct open_flags op;
3839         struct file *file;
3840         int ret;
3841
3842         if (force_nonblock && !req->open.ignore_nonblock)
3843                 return -EAGAIN;
3844
3845         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3846         if (ret)
3847                 goto err;
3848
3849         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3850         if (ret < 0)
3851                 goto err;
3852
3853         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3854         if (IS_ERR(file)) {
3855                 put_unused_fd(ret);
3856                 ret = PTR_ERR(file);
3857                 /*
3858                  * A work-around to ensure that /proc/self works that way
3859                  * that it should - if we get -EOPNOTSUPP back, then assume
3860                  * that proc_self_get_link() failed us because we're in async
3861                  * context. We should be safe to retry this from the task
3862                  * itself with force_nonblock == false set, as it should not
3863                  * block on lookup. Would be nice to know this upfront and
3864                  * avoid the async dance, but doesn't seem feasible.
3865                  */
3866                 if (ret == -EOPNOTSUPP && io_wq_current_is_worker()) {
3867                         req->open.ignore_nonblock = true;
3868                         refcount_inc(&req->refs);
3869                         io_req_task_queue(req);
3870                         return 0;
3871                 }
3872         } else {
3873                 fsnotify_open(file);
3874                 fd_install(ret, file);
3875         }
3876 err:
3877         putname(req->open.filename);
3878         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3879         if (ret < 0)
3880                 req_set_fail_links(req);
3881         io_req_complete(req, ret);
3882         return 0;
3883 }
3884
3885 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3886 {
3887         return io_openat2(req, force_nonblock);
3888 }
3889
3890 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3891                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3892 {
3893         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3894         u64 tmp;
3895
3896         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3897                 return -EINVAL;
3898
3899         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3900         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3901                 return -EINVAL;
3902
3903         memset(p, 0, sizeof(*p));
3904         p->nbufs = tmp;
3905         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3906         return 0;
3907 }
3908
3909 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3910                                int bgid, unsigned nbufs)
3911 {
3912         unsigned i = 0;
3913
3914         /* shouldn't happen */
3915         if (!nbufs)
3916                 return 0;
3917
3918         /* the head kbuf is the list itself */
3919         while (!list_empty(&buf->list)) {
3920                 struct io_buffer *nxt;
3921
3922                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3923                 list_del(&nxt->list);
3924                 kfree(nxt);
3925                 if (++i == nbufs)
3926                         return i;
3927         }
3928         i++;
3929         kfree(buf);
3930         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3931
3932         return i;
3933 }
3934
3935 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3936                              struct io_comp_state *cs)
3937 {
3938         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3939         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3940         struct io_buffer *head;
3941         int ret = 0;
3942
3943         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3944
3945         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3946
3947         ret = -ENOENT;
3948         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3949         if (head)
3950                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3951
3952         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3953         if (ret < 0)
3954                 req_set_fail_links(req);
3955         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3956         return 0;
3957 }
3958
3959 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3960                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3961 {
3962         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3963         u64 tmp;
3964
3965         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3966                 return -EINVAL;
3967
3968         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3969         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3970                 return -E2BIG;
3971         p->nbufs = tmp;
3972         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3973         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3974
3975         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3976                 return -EFAULT;
3977
3978         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3979         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3980         if (tmp > USHRT_MAX)
3981                 return -E2BIG;
3982         p->bid = tmp;
3983         return 0;
3984 }
3985
3986 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3987 {
3988         struct io_buffer *buf;
3989         u64 addr = pbuf->addr;
3990         int i, bid = pbuf->bid;
3991
3992         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3993                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3994                 if (!buf)
3995                         break;
3996
3997                 buf->addr = addr;
3998                 buf->len = pbuf->len;
3999                 buf->bid = bid;
4000                 addr += pbuf->len;
4001                 bid++;
4002                 if (!*head) {
4003                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4004                         *head = buf;
4005                 } else {
4006                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4007                 }
4008         }
4009
4010         return i ? i : -ENOMEM;
4011 }
4012
4013 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4014                               struct io_comp_state *cs)
4015 {
4016         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4017         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4018         struct io_buffer *head, *list;
4019         int ret = 0;
4020
4021         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4022
4023         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4024
4025         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
4026
4027         ret = io_add_buffers(p, &head);
4028         if (ret < 0)
4029                 goto out;
4030
4031         if (!list) {
4032                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
4033                                         GFP_KERNEL);
4034                 if (ret < 0) {
4035                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4036                         goto out;
4037                 }
4038         }
4039 out:
4040         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4041         if (ret < 0)
4042                 req_set_fail_links(req);
4043         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4044         return 0;
4045 }
4046
4047 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4048                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4049 {
4050 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4051         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4052                 return -EINVAL;
4053         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4054                 return -EINVAL;
4055
4056         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4057         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4058         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4059
4060         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4061                 struct epoll_event __user *ev;
4062
4063                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4064                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4065                         return -EFAULT;
4066         }
4067
4068         return 0;
4069 #else
4070         return -EOPNOTSUPP;
4071 #endif
4072 }
4073
4074 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4075                         struct io_comp_state *cs)
4076 {
4077 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4078         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4079         int ret;
4080
4081         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4082         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4083                 return -EAGAIN;
4084
4085         if (ret < 0)
4086                 req_set_fail_links(req);
4087         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4088         return 0;
4089 #else
4090         return -EOPNOTSUPP;
4091 #endif
4092 }
4093
4094 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4095 {
4096 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4097         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4098                 return -EINVAL;
4099         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4100                 return -EINVAL;
4101
4102         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4103         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4104         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4105         return 0;
4106 #else
4107         return -EOPNOTSUPP;
4108 #endif
4109 }
4110
4111 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4112 {
4113 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4114         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4115         int ret;
4116
4117         if (force_nonblock)
4118                 return -EAGAIN;
4119
4120         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4121         if (ret < 0)
4122                 req_set_fail_links(req);
4123         io_req_complete(req, ret);
4124         return 0;
4125 #else
4126         return -EOPNOTSUPP;
4127 #endif
4128 }
4129
4130 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4131 {
4132         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4133                 return -EINVAL;
4134         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4135                 return -EINVAL;
4136
4137         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4138         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4139         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4140         return 0;
4141 }
4142
4143 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4144 {
4145         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4146         int ret;
4147
4148         if (force_nonblock) {
4149                 switch (fa->advice) {
4150                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4151                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4152                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4153                         break;
4154                 default:
4155                         return -EAGAIN;
4156                 }
4157         }
4158
4159         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4160         if (ret < 0)
4161                 req_set_fail_links(req);
4162         io_req_complete(req, ret);
4163         return 0;
4164 }
4165
4166 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4167 {
4168         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4169                 return -EINVAL;
4170         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4171                 return -EINVAL;
4172         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4173                 return -EBADF;
4174
4175         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4176         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4177         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4178         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4179         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4180
4181         return 0;
4182 }
4183
4184 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4185 {
4186         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4187         int ret;
4188
4189         if (force_nonblock) {
4190                 /* only need file table for an actual valid fd */
4191                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4192                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4193                 return -EAGAIN;
4194         }
4195
4196         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4197                        ctx->buffer);
4198
4199         if (ret < 0)
4200                 req_set_fail_links(req);
4201         io_req_complete(req, ret);
4202         return 0;
4203 }
4204
4205 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4206 {
4207         /*
4208          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
4209          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
4210          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
4211          */
4212         io_req_init_async(req);
4213         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
4214
4215         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4216                 return -EINVAL;
4217         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4218             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4219                 return -EINVAL;
4220         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4221                 return -EBADF;
4222
4223         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4224         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops))
4225                 return -EBADF;
4226
4227         req->close.put_file = NULL;
4228         return 0;
4229 }
4230
4231 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4232                     struct io_comp_state *cs)
4233 {
4234         struct io_close *close = &req->close;
4235         int ret;
4236
4237         /* might be already done during nonblock submission */
4238         if (!close->put_file) {
4239                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
4240                 if (ret < 0)
4241                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
4242         }
4243
4244         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4245         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
4246                 /* was never set, but play safe */
4247                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
4248                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
4249                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4250                 return -EAGAIN;
4251         }
4252
4253         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4254         ret = filp_close(close->put_file, req->work.identity->files);
4255         if (ret < 0)
4256                 req_set_fail_links(req);
4257         fput(close->put_file);
4258         close->put_file = NULL;
4259         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4260         return 0;
4261 }
4262
4263 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4264 {
4265         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4266
4267         if (!req->file)
4268                 return -EBADF;
4269
4270         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4271                 return -EINVAL;
4272         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4273                 return -EINVAL;
4274
4275         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4276         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4277         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4278         return 0;
4279 }
4280
4281 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4282 {
4283         int ret;
4284
4285         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4286         if (force_nonblock)
4287                 return -EAGAIN;
4288
4289         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4290                                 req->sync.flags);
4291         if (ret < 0)
4292                 req_set_fail_links(req);
4293         io_req_complete(req, ret);
4294         return 0;
4295 }
4296
4297 #if defined(CONFIG_NET)
4298 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4299                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4300 {
4301         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4302
4303         if (async_msg)
4304                 return -EAGAIN;
4305         if (io_alloc_async_data(req)) {
4306                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4307                         kfree(kmsg->iov);
4308                 return -ENOMEM;
4309         }
4310         async_msg = req->async_data;
4311         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4312         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4313         return -EAGAIN;
4314 }
4315
4316 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4317                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4318 {
4319         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4320         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4321         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4322                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
4323 }
4324
4325 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4326 {
4327         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4328         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4329         int ret;
4330
4331         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4332                 return -EINVAL;
4333
4334         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4335         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4336         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4337
4338 #ifdef CONFIG_COMPAT
4339         if (req->ctx->compat)
4340                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4341 #endif
4342
4343         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4344                 return 0;
4345         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4346         if (!ret)
4347                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4348         return ret;
4349 }
4350
4351 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4352                       struct io_comp_state *cs)
4353 {
4354         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4355         struct socket *sock;
4356         unsigned flags;
4357         int ret;
4358
4359         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4360         if (unlikely(!sock))
4361                 return ret;
4362
4363         if (req->async_data) {
4364                 kmsg = req->async_data;
4365                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4366                 /* if iov is set, it's allocated already */
4367                 if (!kmsg->iov)
4368                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4369                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4370         } else {
4371                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4372                 if (ret)
4373                         return ret;
4374                 kmsg = &iomsg;
4375         }
4376
4377         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4378         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4379                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4380         else if (force_nonblock)
4381                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4382
4383         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4384         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4385                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4386         if (ret == -ERESTARTSYS)
4387                 ret = -EINTR;
4388
4389         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4390                 kfree(kmsg->iov);
4391         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4392         if (ret < 0)
4393                 req_set_fail_links(req);
4394         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4395         return 0;
4396 }
4397
4398 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4399                    struct io_comp_state *cs)
4400 {
4401         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4402         struct msghdr msg;
4403         struct iovec iov;
4404         struct socket *sock;
4405         unsigned flags;
4406         int ret;
4407
4408         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4409         if (unlikely(!sock))
4410                 return ret;
4411
4412         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4413         if (unlikely(ret))
4414                 return ret;
4415
4416         msg.msg_name = NULL;
4417         msg.msg_control = NULL;
4418         msg.msg_controllen = 0;
4419         msg.msg_namelen = 0;
4420
4421         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4422         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4423                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4424         else if (force_nonblock)
4425                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4426
4427         msg.msg_flags = flags;
4428         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4429         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4430                 return -EAGAIN;
4431         if (ret == -ERESTARTSYS)
4432                 ret = -EINTR;
4433
4434         if (ret < 0)
4435                 req_set_fail_links(req);
4436         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4437         return 0;
4438 }
4439
4440 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4441                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4442 {
4443         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4444         struct iovec __user *uiov;
4445         size_t iov_len;
4446         int ret;
4447
4448         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4449                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4450         if (ret)
4451                 return ret;
4452
4453         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4454                 if (iov_len > 1)
4455                         return -EINVAL;
4456                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4457                         return -EFAULT;
4458                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4459                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4460                                 sr->len);
4461                 iomsg->iov = NULL;
4462         } else {
4463                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4464                                      &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4465                                      false);
4466                 if (ret > 0)
4467                         ret = 0;
4468         }
4469
4470         return ret;
4471 }
4472
4473 #ifdef CONFIG_COMPAT
4474 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4475                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4476 {
4477         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4478         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4479         struct compat_iovec __user *uiov;
4480         compat_uptr_t ptr;
4481         compat_size_t len;
4482         int ret;
4483
4484         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4485         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4486                                         &ptr, &len);
4487         if (ret)
4488                 return ret;
4489
4490         uiov = compat_ptr(ptr);
4491         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4492                 compat_ssize_t clen;
4493
4494                 if (len > 1)
4495                         return -EINVAL;
4496                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4497                         return -EFAULT;
4498                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4499                         return -EFAULT;
4500                 if (clen < 0)
4501                         return -EINVAL;
4502                 sr->len = clen;
4503                 iomsg->iov[0].iov_len = clen;
4504                 iomsg->iov = NULL;
4505         } else {
4506                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4507                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->iov,
4508                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4509                 if (ret < 0)
4510                         return ret;
4511         }
4512
4513         return 0;
4514 }
4515 #endif
4516
4517 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4518                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4519 {
4520         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4521         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4522
4523 #ifdef CONFIG_COMPAT
4524         if (req->ctx->compat)
4525                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4526 #endif
4527
4528         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4529 }
4530
4531 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4532                                                bool needs_lock)
4533 {
4534         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4535         struct io_buffer *kbuf;
4536
4537         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4538         if (IS_ERR(kbuf))
4539                 return kbuf;
4540
4541         sr->kbuf = kbuf;
4542         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4543         return kbuf;
4544 }
4545
4546 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4547 {
4548         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4549 }
4550
4551 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4552                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4553 {
4554         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4555         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4556         int ret;
4557
4558         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4559                 return -EINVAL;
4560
4561         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4562         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4563         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4564         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4565
4566 #ifdef CONFIG_COMPAT
4567         if (req->ctx->compat)
4568                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4569 #endif
4570
4571         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4572                 return 0;
4573         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4574         if (!ret)
4575                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4576         return ret;
4577 }
4578
4579 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4580                       struct io_comp_state *cs)
4581 {
4582         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4583         struct socket *sock;
4584         struct io_buffer *kbuf;
4585         unsigned flags;
4586         int ret, cflags = 0;
4587
4588         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4589         if (unlikely(!sock))
4590                 return ret;
4591
4592         if (req->async_data) {
4593                 kmsg = req->async_data;
4594                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4595                 /* if iov is set, it's allocated already */
4596                 if (!kmsg->iov)
4597                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4598                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4599         } else {
4600                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4601                 if (ret)
4602                         return ret;
4603                 kmsg = &iomsg;
4604         }
4605
4606         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4607                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4608                 if (IS_ERR(kbuf))
4609                         return PTR_ERR(kbuf);
4610                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4611                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4612                                 1, req->sr_msg.len);
4613         }
4614
4615         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4616         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4617                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4618         else if (force_nonblock)
4619                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4620
4621         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4622                                         kmsg->uaddr, flags);
4623         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4624                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4625         if (ret == -ERESTARTSYS)
4626                 ret = -EINTR;
4627
4628         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4629                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4630         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4631                 kfree(kmsg->iov);
4632         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4633         if (ret < 0)
4634                 req_set_fail_links(req);
4635         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4636         return 0;
4637 }
4638
4639 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4640                    struct io_comp_state *cs)
4641 {
4642         struct io_buffer *kbuf;
4643         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4644         struct msghdr msg;
4645         void __user *buf = sr->buf;
4646         struct socket *sock;
4647         struct iovec iov;
4648         unsigned flags;
4649         int ret, cflags = 0;
4650
4651         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4652         if (unlikely(!sock))
4653                 return ret;
4654
4655         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4656                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4657                 if (IS_ERR(kbuf))
4658                         return PTR_ERR(kbuf);
4659                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4660         }
4661
4662         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4663         if (unlikely(ret))
4664                 goto out_free;
4665
4666         msg.msg_name = NULL;
4667         msg.msg_control = NULL;
4668         msg.msg_controllen = 0;
4669         msg.msg_namelen = 0;
4670         msg.msg_iocb = NULL;
4671         msg.msg_flags = 0;
4672
4673         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4674         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4675                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4676         else if (force_nonblock)
4677                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4678
4679         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4680         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4681                 return -EAGAIN;
4682         if (ret == -ERESTARTSYS)
4683                 ret = -EINTR;
4684 out_free:
4685         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4686                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4687         if (ret < 0)
4688                 req_set_fail_links(req);
4689         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4690         return 0;
4691 }
4692
4693 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4694 {
4695         struct io_accept *accept = &req->accept;
4696
4697         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4698                 return -EINVAL;
4699         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4700                 return -EINVAL;
4701
4702         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4703         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4704         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4705         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4706         return 0;
4707 }
4708
4709 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4710                      struct io_comp_state *cs)
4711 {
4712         struct io_accept *accept = &req->accept;
4713         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4714         int ret;
4715
4716         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4717                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4718
4719         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4720                                         accept->addr_len, accept->flags,
4721                                         accept->nofile);
4722         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4723                 return -EAGAIN;
4724         if (ret < 0) {
4725                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4726                         ret = -EINTR;
4727                 req_set_fail_links(req);
4728         }
4729         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4730         return 0;
4731 }
4732
4733 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4734 {
4735         struct io_connect *conn = &req->connect;
4736         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4737
4738         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4739                 return -EINVAL;
4740         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4741                 return -EINVAL;
4742
4743         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4744         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4745
4746         if (!io)
4747                 return 0;
4748
4749         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4750                                         &io->address);
4751 }
4752
4753 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4754                       struct io_comp_state *cs)
4755 {
4756         struct io_async_connect __io, *io;
4757         unsigned file_flags;
4758         int ret;
4759
4760         if (req->async_data) {
4761                 io = req->async_data;
4762         } else {
4763                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4764                                                 req->connect.addr_len,
4765                                                 &__io.address);
4766                 if (ret)
4767                         goto out;
4768                 io = &__io;
4769         }
4770
4771         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4772
4773         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4774                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4775         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4776                 if (req->async_data)
4777                         return -EAGAIN;
4778                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4779                         ret = -ENOMEM;
4780                         goto out;
4781                 }
4782                 io = req->async_data;
4783                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4784                 return -EAGAIN;
4785         }
4786         if (ret == -ERESTARTSYS)
4787                 ret = -EINTR;
4788 out:
4789         if (ret < 0)
4790                 req_set_fail_links(req);
4791         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4792         return 0;
4793 }
4794 #else /* !CONFIG_NET */
4795 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4796 {
4797         return -EOPNOTSUPP;
4798 }
4799
4800 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4801                       struct io_comp_state *cs)
4802 {
4803         return -EOPNOTSUPP;
4804 }
4805
4806 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4807                    struct io_comp_state *cs)
4808 {
4809         return -EOPNOTSUPP;
4810 }
4811
4812 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4813                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4814 {
4815         return -EOPNOTSUPP;
4816 }
4817
4818 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4819                       struct io_comp_state *cs)
4820 {
4821         return -EOPNOTSUPP;
4822 }
4823
4824 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4825                    struct io_comp_state *cs)
4826 {
4827         return -EOPNOTSUPP;
4828 }
4829
4830 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4831 {
4832         return -EOPNOTSUPP;
4833 }
4834
4835 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4836                      struct io_comp_state *cs)
4837 {
4838         return -EOPNOTSUPP;
4839 }
4840
4841 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4842 {
4843         return -EOPNOTSUPP;
4844 }
4845
4846 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4847                       struct io_comp_state *cs)
4848 {
4849         return -EOPNOTSUPP;
4850 }
4851 #endif /* CONFIG_NET */
4852
4853 struct io_poll_table {
4854         struct poll_table_struct pt;
4855         struct io_kiocb *req;
4856         int error;
4857 };
4858
4859 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4860                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4861 {
4862         bool twa_signal_ok;
4863         int ret;
4864
4865         /* for instances that support it check for an event match first: */
4866         if (mask && !(mask & poll->events))
4867                 return 0;
4868
4869         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4870
4871         list_del_init(&poll->wait.entry);
4872
4873         req->result = mask;
4874         init_task_work(&req->task_work, func);
4875         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4876
4877         /*
4878          * If we using the signalfd wait_queue_head for this wakeup, then
4879          * it's not safe to use TWA_SIGNAL as we could be recursing on the
4880          * tsk->sighand->siglock on doing the wakeup. Should not be needed
4881          * either, as the normal wakeup will suffice.
4882          */
4883         twa_signal_ok = (poll->head != &req->task->sighand->signalfd_wqh);
4884
4885         /*
4886          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4887          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4888          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4889          * have the needed state needed for it anyway.
4890          */
4891         ret = io_req_task_work_add(req, twa_signal_ok);
4892         if (unlikely(ret)) {
4893                 struct task_struct *tsk;
4894
4895                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4896                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4897                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
4898                 wake_up_process(tsk);
4899         }
4900         return 1;
4901 }
4902
4903 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4904         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4905 {
4906         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4907
4908         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4909                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4910
4911                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4912         }
4913
4914         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4915         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4916                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4917                 return true;
4918         }
4919
4920         return false;
4921 }
4922
4923 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4924 {
4925         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4926         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4927                 return req->async_data;
4928         return req->apoll->double_poll;
4929 }
4930
4931 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4932 {
4933         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4934                 return &req->poll;
4935         return &req->apoll->poll;
4936 }
4937
4938 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4939 {
4940         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4941
4942         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4943
4944         if (poll && poll->head) {
4945                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4946
4947                 spin_lock(&head->lock);
4948                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4949                 if (poll->wait.private)
4950                         refcount_dec(&req->refs);
4951                 poll->head = NULL;
4952                 spin_unlock(&head->lock);
4953         }
4954 }
4955
4956 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4957 {
4958         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4959
4960         io_poll_remove_double(req);
4961         req->poll.done = true;
4962         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4963         io_commit_cqring(ctx);
4964 }
4965
4966 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4967 {
4968         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4969         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4970         struct io_kiocb *nxt;
4971
4972         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4973                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4974         } else {
4975                 hash_del(&req->hash_node);
4976                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
4977                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4978
4979                 nxt = io_put_req_find_next(req);
4980                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4981                 if (nxt)
4982                         __io_req_task_submit(nxt);
4983         }
4984
4985         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4986 }
4987
4988 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4989                                int sync, void *key)
4990 {
4991         struct io_kiocb *req = wait->private;
4992         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4993         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4994
4995         /* for instances that support it check for an event match first: */
4996         if (mask && !(mask & poll->events))
4997                 return 0;
4998
4999         list_del_init(&wait->entry);
5000
5001         if (poll && poll->head) {
5002                 bool done;
5003
5004                 spin_lock(&poll->head->lock);
5005                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5006                 if (!done)
5007                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5008                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5009                 wait->private = NULL;
5010                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5011                 if (!done) {
5012                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5013                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5014                 }
5015         }
5016         refcount_dec(&req->refs);
5017         return 1;
5018 }
5019
5020 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5021                               wait_queue_func_t wake_func)
5022 {
5023         poll->head = NULL;
5024         poll->done = false;
5025         poll->canceled = false;
5026         poll->events = events;
5027         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5028         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5029 }
5030
5031 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5032                             struct wait_queue_head *head,
5033                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5034 {
5035         struct io_kiocb *req = pt->req;
5036
5037         /*
5038          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5039          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5040          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5041          */
5042         if (unlikely(poll->head)) {
5043                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5044
5045                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5046                 if (*poll_ptr) {
5047                         pt->error = -EINVAL;
5048                         return;
5049                 }
5050                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5051                 if (!poll) {
5052                         pt->error = -ENOMEM;
5053                         return;
5054                 }
5055                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5056                 refcount_inc(&req->refs);
5057                 poll->wait.private = req;
5058                 *poll_ptr = poll;
5059         }
5060
5061         pt->error = 0;
5062         poll->head = head;
5063
5064         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5065                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5066         else
5067                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5068 }
5069
5070 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5071                                struct poll_table_struct *p)
5072 {
5073         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5074         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5075
5076         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5077 }
5078
5079 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5080 {
5081         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5082         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5083         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5084
5085         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5086
5087         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5088                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5089                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5090                 return;
5091         }
5092
5093         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5094         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5095                 hash_del(&req->hash_node);
5096
5097         io_poll_remove_double(req);
5098         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5099
5100         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5101                 __io_req_task_submit(req);
5102         else
5103                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5104
5105         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5106         kfree(apoll->double_poll);
5107         kfree(apoll);
5108 }
5109
5110 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5111                         void *key)
5112 {
5113         struct io_kiocb *req = wait->private;
5114         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5115
5116         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5117                                         key_to_poll(key));
5118
5119         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5120 }
5121
5122 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5123 {
5124         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5125         struct hlist_head *list;
5126
5127         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5128         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5129 }
5130
5131 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5132                                       struct io_poll_iocb *poll,
5133                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5134                                       wait_queue_func_t wake_func)
5135         __acquires(&ctx->completion_lock)
5136 {
5137         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5138         bool cancel = false;
5139
5140         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5141         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5142         poll->file = req->file;
5143         poll->wait.private = req;
5144
5145         ipt->pt._key = mask;
5146         ipt->req = req;
5147         ipt->error = -EINVAL;
5148
5149         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5150
5151         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5152         if (likely(poll->head)) {
5153                 spin_lock(&poll->head->lock);
5154                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5155                         if (ipt->error)
5156                                 cancel = true;
5157                         ipt->error = 0;
5158                         mask = 0;
5159                 }
5160                 if (mask || ipt->error)
5161                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5162                 else if (cancel)
5163                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5164                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5165                         io_poll_req_insert(req);
5166                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5167         }
5168
5169         return mask;
5170 }
5171
5172 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5173 {
5174         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5175         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5176         struct async_poll *apoll;
5177         struct io_poll_table ipt;
5178         __poll_t mask, ret;
5179         int rw;
5180
5181         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5182                 return false;
5183         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5184                 return false;
5185         if (def->pollin)
5186                 rw = READ;
5187         else if (def->pollout)
5188                 rw = WRITE;
5189         else
5190                 return false;
5191         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5192         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5193                 return false;
5194
5195         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5196         if (unlikely(!apoll))
5197                 return false;
5198         apoll->double_poll = NULL;
5199
5200         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5201         req->apoll = apoll;
5202
5203         mask = 0;
5204         if (def->pollin)
5205                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5206         if (def->pollout)
5207                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5208
5209         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5210         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5211             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5212                 mask &= ~POLLIN;
5213
5214         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5215
5216         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5217
5218         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5219                                         io_async_wake);
5220         if (ret || ipt.error) {
5221                 io_poll_remove_double(req);
5222                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5223                 kfree(apoll->double_poll);
5224                 kfree(apoll);
5225                 return false;
5226         }
5227         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5228         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5229                                         apoll->poll.events);
5230         return true;
5231 }
5232
5233 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5234                                  struct io_poll_iocb *poll)
5235 {
5236         bool do_complete = false;
5237
5238         spin_lock(&poll->head->lock);
5239         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5240         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5241                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5242                 do_complete = true;
5243         }
5244         spin_unlock(&poll->head->lock);
5245         hash_del(&req->hash_node);
5246         return do_complete;
5247 }
5248
5249 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5250 {
5251         bool do_complete;
5252
5253         io_poll_remove_double(req);
5254
5255         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5256                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5257         } else {
5258                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5259
5260                 /* non-poll requests have submit ref still */
5261                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5262                 if (do_complete) {
5263                         io_put_req(req);
5264                         kfree(apoll->double_poll);
5265                         kfree(apoll);
5266                 }
5267         }
5268
5269         if (do_complete) {
5270                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5271                 io_commit_cqring(req->ctx);
5272                 req_set_fail_links(req);
5273                 io_put_req_deferred(req, 1);
5274         }
5275
5276         return do_complete;
5277 }
5278
5279 /*
5280  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5281  */
5282 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk)
5283 {
5284         struct hlist_node *tmp;
5285         struct io_kiocb *req;
5286         int posted = 0, i;
5287
5288         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5289         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5290                 struct hlist_head *list;
5291
5292                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5293                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5294                         if (io_task_match(req, tsk))
5295                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5296                 }
5297         }
5298         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5299
5300         if (posted)
5301                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5302
5303         return posted != 0;
5304 }
5305
5306 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5307 {
5308         struct hlist_head *list;
5309         struct io_kiocb *req;
5310
5311         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5312         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5313                 if (sqe_addr != req->user_data)
5314                         continue;
5315                 if (io_poll_remove_one(req))
5316                         return 0;
5317                 return -EALREADY;
5318         }
5319
5320         return -ENOENT;
5321 }
5322
5323 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5324                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5325 {
5326         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5327                 return -EINVAL;
5328         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5329             sqe->poll_events)
5330                 return -EINVAL;
5331
5332         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5333         return 0;
5334 }
5335
5336 /*
5337  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5338  * and remove it if found.
5339  */
5340 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
5341 {
5342         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5343         u64 addr;
5344         int ret;
5345
5346         addr = req->poll.addr;
5347         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5348         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
5349         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5350
5351         if (ret < 0)
5352                 req_set_fail_links(req);
5353         io_req_complete(req, ret);
5354         return 0;
5355 }
5356
5357 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5358                         void *key)
5359 {
5360         struct io_kiocb *req = wait->private;
5361         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5362
5363         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5364 }
5365
5366 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5367                                struct poll_table_struct *p)
5368 {
5369         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5370
5371         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5372 }
5373
5374 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5375 {
5376         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5377         u32 events;
5378
5379         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5380                 return -EINVAL;
5381         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5382                 return -EINVAL;
5383
5384         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5385 #ifdef __BIG_ENDIAN
5386         events = swahw32(events);
5387 #endif
5388         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5389                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5390         return 0;
5391 }
5392
5393 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5394 {
5395         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5396         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5397         struct io_poll_table ipt;
5398         __poll_t mask;
5399
5400         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5401
5402         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5403                                         io_poll_wake);
5404
5405         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5406                 ipt.error = 0;
5407                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5408         }
5409         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5410
5411         if (mask) {
5412                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5413                 io_put_req(req);
5414         }
5415         return ipt.error;
5416 }
5417
5418 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5419 {
5420         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5421                                                 struct io_timeout_data, timer);
5422         struct io_kiocb *req = data->req;
5423         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5424         unsigned long flags;
5425
5426         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5427         list_del_init(&req->timeout.list);
5428         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5429                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5430
5431         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5432         io_commit_cqring(ctx);
5433         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5434
5435         io_cqring_ev_posted(ctx);
5436         req_set_fail_links(req);
5437         io_put_req(req);
5438         return HRTIMER_NORESTART;
5439 }
5440
5441 static int __io_timeout_cancel(struct io_kiocb *req)
5442 {
5443         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
5444         int ret;
5445
5446         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5447         if (ret == -1)
5448                 return -EALREADY;
5449         list_del_init(&req->timeout.list);
5450
5451         req_set_fail_links(req);
5452         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5453         io_put_req_deferred(req, 1);
5454         return 0;
5455 }
5456
5457 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5458 {
5459         struct io_kiocb *req;
5460         int ret = -ENOENT;
5461
5462         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5463                 if (user_data == req->user_data) {
5464                         ret = 0;
5465                         break;
5466                 }
5467         }
5468
5469         if (ret == -ENOENT)
5470                 return ret;
5471
5472         return __io_timeout_cancel(req);
5473 }
5474
5475 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5476                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5477 {
5478         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5479                 return -EINVAL;
5480         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5481                 return -EINVAL;
5482         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->timeout_flags)
5483                 return -EINVAL;
5484
5485         req->timeout_rem.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5486         return 0;
5487 }
5488
5489 /*
5490  * Remove or update an existing timeout command
5491  */
5492 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5493 {
5494         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5495         int ret;
5496
5497         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5498         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout_rem.addr);
5499
5500         io_cqring_fill_event(req, ret);
5501         io_commit_cqring(ctx);
5502         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5503         io_cqring_ev_posted(ctx);
5504         if (ret < 0)
5505                 req_set_fail_links(req);
5506         io_put_req(req);
5507         return 0;
5508 }
5509
5510 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5511                            bool is_timeout_link)
5512 {
5513         struct io_timeout_data *data;
5514         unsigned flags;
5515         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5516
5517         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5518                 return -EINVAL;
5519         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5520                 return -EINVAL;
5521         if (off && is_timeout_link)
5522                 return -EINVAL;
5523         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5524         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5525                 return -EINVAL;
5526
5527         req->timeout.off = off;
5528
5529         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5530                 return -ENOMEM;
5531
5532         data = req->async_data;
5533         data->req = req;
5534
5535         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5536                 return -EFAULT;
5537
5538         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5539                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5540         else
5541                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5542
5543         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5544         return 0;
5545 }
5546
5547 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5548 {
5549         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5550         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5551         struct list_head *entry;
5552         u32 tail, off = req->timeout.off;
5553
5554         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5555
5556         /*
5557          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5558          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5559          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5560          */
5561         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5562                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5563                 goto add;
5564         }
5565
5566         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5567         req->timeout.target_seq = tail + off;
5568
5569         /*
5570          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5571          * the one we need first.
5572          */
5573         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5574                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5575                                                   timeout.list);
5576
5577                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5578                         continue;
5579                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5580                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5581                         break;
5582         }
5583 add:
5584         list_add(&req->timeout.list, entry);
5585         data->timer.function = io_timeout_fn;
5586         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5587         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5588         return 0;
5589 }
5590
5591 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5592 {
5593         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5594
5595         return req->user_data == (unsigned long) data;
5596 }
5597
5598 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5599 {
5600         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5601         int ret = 0;
5602
5603         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5604         switch (cancel_ret) {
5605         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5606                 ret = 0;
5607                 break;
5608         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5609                 ret = -EALREADY;
5610                 break;
5611         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5612                 ret = -ENOENT;
5613                 break;
5614         }
5615
5616         return ret;
5617 }
5618
5619 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5620                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5621                                      int success_ret)
5622 {
5623         unsigned long flags;
5624         int ret;
5625
5626         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5627         if (ret != -ENOENT) {
5628                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5629                 goto done;
5630         }
5631
5632         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5633         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5634         if (ret != -ENOENT)
5635                 goto done;
5636         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5637 done:
5638         if (!ret)
5639                 ret = success_ret;
5640         io_cqring_fill_event(req, ret);
5641         io_commit_cqring(ctx);
5642         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5643         io_cqring_ev_posted(ctx);
5644
5645         if (ret < 0)
5646                 req_set_fail_links(req);
5647         io_put_req(req);
5648 }
5649
5650 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5651                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5652 {
5653         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5654                 return -EINVAL;
5655         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5656                 return -EINVAL;
5657         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5658                 return -EINVAL;
5659
5660         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5661         return 0;
5662 }
5663
5664 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5665 {
5666         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5667
5668         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5669         return 0;
5670 }
5671
5672 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5673                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5674 {
5675         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5676                 return -EINVAL;
5677         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5678                 return -EINVAL;
5679         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5680                 return -EINVAL;
5681
5682         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5683         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5684         if (!req->files_update.nr_args)
5685                 return -EINVAL;
5686         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5687         return 0;
5688 }
5689
5690 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5691                            struct io_comp_state *cs)
5692 {
5693         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5694         struct io_uring_files_update up;
5695         int ret;
5696
5697         if (force_nonblock)
5698                 return -EAGAIN;
5699
5700         up.offset = req->files_update.offset;
5701         up.fds = req->files_update.arg;
5702
5703         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5704         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5705         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5706
5707         if (ret < 0)
5708                 req_set_fail_links(req);
5709         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5710         return 0;
5711 }
5712
5713 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5714 {
5715         switch (req->opcode) {
5716         case IORING_OP_NOP:
5717                 return 0;
5718         case IORING_OP_READV:
5719         case IORING_OP_READ_FIXED:
5720         case IORING_OP_READ:
5721                 return io_read_prep(req, sqe);
5722         case IORING_OP_WRITEV:
5723         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5724         case IORING_OP_WRITE:
5725                 return io_write_prep(req, sqe);
5726         case IORING_OP_POLL_ADD:
5727                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5728         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5729                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5730         case IORING_OP_FSYNC:
5731                 return io_prep_fsync(req, sqe);
5732         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5733                 return io_prep_sfr(req, sqe);
5734         case IORING_OP_SENDMSG:
5735         case IORING_OP_SEND:
5736                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5737         case IORING_OP_RECVMSG:
5738         case IORING_OP_RECV:
5739                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5740         case IORING_OP_CONNECT:
5741                 return io_connect_prep(req, sqe);
5742         case IORING_OP_TIMEOUT:
5743                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5744         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5745                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5746         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5747                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5748         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5749                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5750         case IORING_OP_ACCEPT:
5751                 return io_accept_prep(req, sqe);
5752         case IORING_OP_FALLOCATE:
5753                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5754         case IORING_OP_OPENAT:
5755                 return io_openat_prep(req, sqe);
5756         case IORING_OP_CLOSE:
5757                 return io_close_prep(req, sqe);
5758         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5759                 return io_files_update_prep(req, sqe);
5760         case IORING_OP_STATX:
5761                 return io_statx_prep(req, sqe);
5762         case IORING_OP_FADVISE:
5763                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5764         case IORING_OP_MADVISE:
5765                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5766         case IORING_OP_OPENAT2:
5767                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5768         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5769                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5770         case IORING_OP_SPLICE:
5771                 return io_splice_prep(req, sqe);
5772         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5773                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5774         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5775                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5776         case IORING_OP_TEE:
5777                 return io_tee_prep(req, sqe);
5778         }
5779
5780         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5781                         req->opcode);
5782         return-EINVAL;
5783 }
5784
5785 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5786                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5787 {
5788         if (!sqe)
5789                 return 0;
5790         if (io_alloc_async_data(req))
5791                 return -EAGAIN;
5792         return io_req_prep(req, sqe);
5793 }
5794
5795 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5796 {
5797         struct io_kiocb *pos;
5798         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5799         u32 total_submitted, nr_reqs = 1;
5800
5801         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
5802                 list_for_each_entry(pos, &req->link_list, link_list)
5803                         nr_reqs++;
5804
5805         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5806         return total_submitted - nr_reqs;
5807 }
5808
5809 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5810 {
5811         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5812         struct io_defer_entry *de;
5813         int ret;
5814         u32 seq;
5815
5816         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5817         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5818                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5819                 return 0;
5820
5821         seq = io_get_sequence(req);
5822         /* Still a chance to pass the sequence check */
5823         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5824                 return 0;
5825
5826         if (!req->async_data) {
5827                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5828                 if (ret)
5829                         return ret;
5830         }
5831         io_prep_async_link(req);
5832         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5833         if (!de)
5834                 return -ENOMEM;
5835
5836         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5837         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5838                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5839                 kfree(de);
5840                 io_queue_async_work(req);
5841                 return -EIOCBQUEUED;
5842         }
5843
5844         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5845         de->req = req;
5846         de->seq = seq;
5847         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5848         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5849         return -EIOCBQUEUED;
5850 }
5851
5852 static void io_req_drop_files(struct io_kiocb *req)
5853 {
5854         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5855         unsigned long flags;
5856
5857         spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
5858         list_del(&req->inflight_entry);
5859         if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
5860                 wake_up(&ctx->inflight_wait);
5861         spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
5862         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
5863         put_files_struct(req->work.identity->files);
5864         put_nsproxy(req->work.identity->nsproxy);
5865         req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FILES;
5866 }
5867
5868 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5869 {
5870         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5871                 switch (req->opcode) {
5872                 case IORING_OP_READV:
5873                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5874                 case IORING_OP_READ:
5875                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5876                         break;
5877                 case IORING_OP_RECVMSG:
5878                 case IORING_OP_RECV:
5879                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5880                         break;
5881                 }
5882                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5883         }
5884
5885         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5886                 switch (req->opcode) {
5887                 case IORING_OP_READV:
5888                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5889                 case IORING_OP_READ:
5890                 case IORING_OP_WRITEV:
5891                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5892                 case IORING_OP_WRITE: {
5893                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
5894                         if (io->free_iovec)
5895                                 kfree(io->free_iovec);
5896                         break;
5897                         }
5898                 case IORING_OP_RECVMSG:
5899                 case IORING_OP_SENDMSG: {
5900                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
5901                         if (io->iov != io->fast_iov)
5902                                 kfree(io->iov);
5903                         break;
5904                         }
5905                 case IORING_OP_SPLICE:
5906                 case IORING_OP_TEE:
5907                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5908                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5909                         break;
5910                 case IORING_OP_OPENAT:
5911                 case IORING_OP_OPENAT2:
5912                         if (req->open.filename)
5913                                 putname(req->open.filename);
5914                         break;
5915                 }
5916                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5917         }
5918
5919         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
5920                 io_req_drop_files(req);
5921 }
5922
5923 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5924                         struct io_comp_state *cs)
5925 {
5926         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5927         int ret;
5928
5929         switch (req->opcode) {
5930         case IORING_OP_NOP:
5931                 ret = io_nop(req, cs);
5932                 break;
5933         case IORING_OP_READV:
5934         case IORING_OP_READ_FIXED:
5935         case IORING_OP_READ:
5936                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
5937                 break;
5938         case IORING_OP_WRITEV:
5939         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5940         case IORING_OP_WRITE:
5941                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
5942                 break;
5943         case IORING_OP_FSYNC:
5944                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5945                 break;
5946         case IORING_OP_POLL_ADD:
5947                 ret = io_poll_add(req);
5948                 break;
5949         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5950                 ret = io_poll_remove(req);
5951                 break;
5952         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5953                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5954                 break;
5955         case IORING_OP_SENDMSG:
5956                 ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
5957                 break;
5958         case IORING_OP_SEND:
5959                 ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
5960                 break;
5961         case IORING_OP_RECVMSG:
5962                 ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
5963                 break;
5964         case IORING_OP_RECV:
5965                 ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
5966                 break;
5967         case IORING_OP_TIMEOUT:
5968                 ret = io_timeout(req);
5969                 break;
5970         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5971                 ret = io_timeout_remove(req);
5972                 break;
5973         case IORING_OP_ACCEPT:
5974                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
5975                 break;
5976         case IORING_OP_CONNECT:
5977                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
5978                 break;
5979         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5980                 ret = io_async_cancel(req);
5981                 break;
5982         case IORING_OP_FALLOCATE:
5983                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5984                 break;
5985         case IORING_OP_OPENAT:
5986                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5987                 break;
5988         case IORING_OP_CLOSE:
5989                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
5990                 break;
5991         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5992                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
5993                 break;
5994         case IORING_OP_STATX:
5995                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5996                 break;
5997         case IORING_OP_FADVISE:
5998                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5999                 break;
6000         case IORING_OP_MADVISE:
6001                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
6002                 break;
6003         case IORING_OP_OPENAT2:
6004                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
6005                 break;
6006         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6007                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
6008                 break;
6009         case IORING_OP_SPLICE:
6010                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
6011                 break;
6012         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6013                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
6014                 break;
6015         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6016                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
6017                 break;
6018         case IORING_OP_TEE:
6019                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
6020                 break;
6021         default:
6022                 ret = -EINVAL;
6023                 break;
6024         }
6025
6026         if (ret)
6027                 return ret;
6028
6029         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6030         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6031                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6032
6033                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6034                 if (in_async)
6035                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6036
6037                 io_iopoll_req_issued(req);
6038
6039                 if (in_async)
6040                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6041         }
6042
6043         return 0;
6044 }
6045
6046 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6047 {
6048         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6049         struct io_kiocb *timeout;
6050         int ret = 0;
6051
6052         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6053         if (timeout)
6054                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6055
6056         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
6057         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
6058                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
6059                 ret = -ECANCELED;
6060         }
6061
6062         if (!ret) {
6063                 do {
6064                         ret = io_issue_sqe(req, false, NULL);
6065                         /*
6066                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6067                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6068                          * wait for request slots on the block side.
6069                          */
6070                         if (ret != -EAGAIN)
6071                                 break;
6072                         cond_resched();
6073                 } while (1);
6074         }
6075
6076         if (ret) {
6077                 req_set_fail_links(req);
6078                 io_req_complete(req, ret);
6079         }
6080
6081         return io_steal_work(req);
6082 }
6083
6084 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6085                                               int index)
6086 {
6087         struct fixed_file_table *table;
6088
6089         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6090         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6091 }
6092
6093 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6094                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6095 {
6096         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6097         struct file *file;
6098
6099         if (fixed) {
6100                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6101                         return NULL;
6102                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6103                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6104                 if (file) {
6105                         req->fixed_file_refs = &ctx->file_data->node->refs;
6106                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
6107                 }
6108         } else {
6109                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6110                 file = __io_file_get(state, fd);
6111         }
6112
6113         return file;
6114 }
6115
6116 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
6117                            int fd)
6118 {
6119         bool fixed;
6120
6121         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
6122         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
6123                 return -EBADF;
6124
6125         req->file = io_file_get(state, req, fd, fixed);
6126         if (req->file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error)
6127                 return 0;
6128         return -EBADF;
6129 }
6130
6131 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6132 {
6133         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6134                                                 struct io_timeout_data, timer);
6135         struct io_kiocb *req = data->req;
6136         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6137         struct io_kiocb *prev = NULL;
6138         unsigned long flags;
6139
6140         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6141
6142         /*
6143          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6144          * race with the completion of the linked work.
6145          */
6146         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6147                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
6148                                   link_list);
6149                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6150                         list_del_init(&req->link_list);
6151                 else
6152                         prev = NULL;
6153         }
6154
6155         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6156
6157         if (prev) {
6158                 req_set_fail_links(prev);
6159                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6160                 io_put_req(prev);
6161         } else {
6162                 io_req_complete(req, -ETIME);
6163         }
6164         return HRTIMER_NORESTART;
6165 }
6166
6167 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6168 {
6169         /*
6170          * If the list is now empty, then our linked request finished before
6171          * we got a chance to setup the timer
6172          */
6173         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6174                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6175
6176                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6177                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6178                                 data->mode);
6179         }
6180 }
6181
6182 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6183 {
6184         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6185
6186         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6187         __io_queue_linked_timeout(req);
6188         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6189
6190         /* drop submission reference */
6191         io_put_req(req);
6192 }
6193
6194 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6195 {
6196         struct io_kiocb *nxt;
6197
6198         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
6199                 return NULL;
6200         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
6201                 return NULL;
6202
6203         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
6204                                         link_list);
6205         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6206                 return NULL;
6207
6208         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6209         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6210         return nxt;
6211 }
6212
6213 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
6214 {
6215         struct io_kiocb *linked_timeout;
6216         const struct cred *old_creds = NULL;
6217         int ret;
6218
6219 again:
6220         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6221
6222         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
6223             (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) &&
6224             req->work.identity->creds != current_cred()) {
6225                 if (old_creds)
6226                         revert_creds(old_creds);
6227                 if (old_creds == req->work.identity->creds)
6228                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6229                 else
6230                         old_creds = override_creds(req->work.identity->creds);
6231         }
6232
6233         ret = io_issue_sqe(req, true, cs);
6234
6235         /*
6236          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6237          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6238          */
6239         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6240                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6241                         /*
6242                          * Queued up for async execution, worker will release
6243                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6244                          */
6245                         io_queue_async_work(req);
6246                 }
6247
6248                 if (linked_timeout)
6249                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6250         } else if (likely(!ret)) {
6251                 /* drop submission reference */
6252                 req = io_put_req_find_next(req);
6253                 if (linked_timeout)
6254                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6255
6256                 if (req) {
6257                         if (!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))
6258                                 goto again;
6259                         io_queue_async_work(req);
6260                 }
6261         } else {
6262                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6263                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6264                 req_set_fail_links(req);
6265                 io_put_req(req);
6266                 io_req_complete(req, ret);
6267         }
6268
6269         if (old_creds)
6270                 revert_creds(old_creds);
6271 }
6272
6273 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6274                          struct io_comp_state *cs)
6275 {
6276         int ret;
6277
6278         ret = io_req_defer(req, sqe);
6279         if (ret) {
6280                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6281 fail_req:
6282                         req_set_fail_links(req);
6283                         io_put_req(req);
6284                         io_req_complete(req, ret);
6285                 }
6286         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6287                 if (!req->async_data) {
6288                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6289                         if (unlikely(ret))
6290                                 goto fail_req;
6291                 }
6292                 io_queue_async_work(req);
6293         } else {
6294                 if (sqe) {
6295                         ret = io_req_prep(req, sqe);
6296                         if (unlikely(ret))
6297                                 goto fail_req;
6298                 }
6299                 __io_queue_sqe(req, cs);
6300         }
6301 }
6302
6303 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6304                                       struct io_comp_state *cs)
6305 {
6306         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6307                 io_put_req(req);
6308                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6309         } else
6310                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6311 }
6312
6313 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6314                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6315 {
6316         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6317         int ret;
6318
6319         /*
6320          * If we already have a head request, queue this one for async
6321          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6322          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6323          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6324          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6325          */
6326         if (*link) {
6327                 struct io_kiocb *head = *link;
6328
6329                 /*
6330                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6331                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6332                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6333                  * next after the link request. The last one is done via
6334                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6335                  */
6336                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6337                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6338                         ctx->drain_next = 1;
6339                 }
6340                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6341                 if (unlikely(ret)) {
6342                         /* fail even hard links since we don't submit */
6343                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6344                         return ret;
6345                 }
6346                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6347                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6348
6349                 /* last request of a link, enqueue the link */
6350                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6351                         io_queue_link_head(head, cs);
6352                         *link = NULL;
6353                 }
6354         } else {
6355                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6356                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6357                         ctx->drain_next = 0;
6358                 }
6359                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6360                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6361                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6362
6363                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6364                         if (unlikely(ret))
6365                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6366                         *link = req;
6367                 } else {
6368                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6369                 }
6370         }
6371
6372         return 0;
6373 }
6374
6375 /*
6376  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6377  */
6378 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6379 {
6380         if (!list_empty(&state->comp.list))
6381                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6382         blk_finish_plug(&state->plug);
6383         io_state_file_put(state);
6384         if (state->free_reqs)
6385                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6386 }
6387
6388 /*
6389  * Start submission side cache.
6390  */
6391 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6392                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6393 {
6394         blk_start_plug(&state->plug);
6395         state->comp.nr = 0;
6396         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6397         state->comp.ctx = ctx;
6398         state->free_reqs = 0;
6399         state->file = NULL;
6400         state->ios_left = max_ios;
6401 }
6402
6403 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6404 {
6405         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6406
6407         /*
6408          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6409          * since once we write the new head, the application could
6410          * write new data to them.
6411          */
6412         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6413 }
6414
6415 /*
6416  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6417  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6418  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6419  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6420  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6421  * prevent a re-load down the line.
6422  */
6423 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6424 {
6425         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6426         unsigned head;
6427
6428         /*
6429          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6430          *
6431          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6432          *    head updates.
6433          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6434          *    though the application is the one updating it.
6435          */
6436         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6437         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6438                 return &ctx->sq_sqes[head];
6439
6440         /* drop invalid entries */
6441         ctx->cached_sq_dropped++;
6442         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6443         return NULL;
6444 }
6445
6446 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6447 {
6448         ctx->cached_sq_head++;
6449 }
6450
6451 /*
6452  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6453  *
6454  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6455  */
6456 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6457                                         struct io_kiocb *req,
6458                                         unsigned int sqe_flags)
6459 {
6460         if (!ctx->restricted)
6461                 return true;
6462
6463         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6464                 return false;
6465
6466         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6467             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6468                 return false;
6469
6470         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6471                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6472                 return false;
6473
6474         return true;
6475 }
6476
6477 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6478                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6479                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6480
6481 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6482                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6483                        struct io_submit_state *state)
6484 {
6485         unsigned int sqe_flags;
6486         int id, ret;
6487
6488         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6489         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6490         req->async_data = NULL;
6491         req->file = NULL;
6492         req->ctx = ctx;
6493         req->flags = 0;
6494         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6495         refcount_set(&req->refs, 2);
6496         req->task = current;
6497         req->result = 0;
6498
6499         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6500                 return -EINVAL;
6501
6502         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6503                 return -EFAULT;
6504
6505         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6506         /* enforce forwards compatibility on users */
6507         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6508                 return -EINVAL;
6509
6510         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6511                 return -EACCES;
6512
6513         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6514             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6515                 return -EOPNOTSUPP;
6516
6517         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6518         if (id) {
6519                 struct io_identity *iod;
6520
6521                 iod = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6522                 if (unlikely(!iod))
6523                         return -EINVAL;
6524                 refcount_inc(&iod->count);
6525
6526                 __io_req_init_async(req);
6527                 get_cred(iod->creds);
6528                 req->work.identity = iod;
6529                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
6530         }
6531
6532         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6533         req->flags |= sqe_flags;
6534
6535         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6536                 return 0;
6537
6538         ret = io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6539         state->ios_left--;
6540         return ret;
6541 }
6542
6543 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6544 {
6545         struct io_submit_state state;
6546         struct io_kiocb *link = NULL;
6547         int i, submitted = 0;
6548
6549         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6550         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6551                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
6552                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6553                         return -EBUSY;
6554         }
6555
6556         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6557         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6558
6559         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6560                 return -EAGAIN;
6561
6562         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6563         refcount_add(nr, &current->usage);
6564
6565         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6566
6567         for (i = 0; i < nr; i++) {
6568                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6569                 struct io_kiocb *req;
6570                 int err;
6571
6572                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6573                 if (unlikely(!sqe)) {
6574                         io_consume_sqe(ctx);
6575                         break;
6576                 }
6577                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6578                 if (unlikely(!req)) {
6579                         if (!submitted)
6580                                 submitted = -EAGAIN;
6581                         break;
6582                 }
6583                 io_consume_sqe(ctx);
6584                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6585                 submitted++;
6586
6587                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6588                 if (unlikely(err)) {
6589 fail_req:
6590                         io_put_req(req);
6591                         io_req_complete(req, err);
6592                         break;
6593                 }
6594
6595                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6596                                                 true, io_async_submit(ctx));
6597                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6598                 if (err)
6599                         goto fail_req;
6600         }
6601
6602         if (unlikely(submitted != nr)) {
6603                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6604                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6605                 int unused = nr - ref_used;
6606
6607                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6608                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6609                 put_task_struct_many(current, unused);
6610         }
6611         if (link)
6612                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6613         io_submit_state_end(&state);
6614
6615          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6616         io_commit_sqring(ctx);
6617
6618         return submitted;
6619 }
6620
6621 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6622 {
6623         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6624         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6625         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6626         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6627 }
6628
6629 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6630 {
6631         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6632         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6633         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6634 }
6635
6636 static int io_sq_wake_function(struct wait_queue_entry *wqe, unsigned mode,
6637                                int sync, void *key)
6638 {
6639         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(wqe, struct io_ring_ctx, sqo_wait_entry);
6640         int ret;
6641
6642         ret = autoremove_wake_function(wqe, mode, sync, key);
6643         if (ret) {
6644                 unsigned long flags;
6645
6646                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6647                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6648                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6649         }
6650         return ret;
6651 }
6652
6653 enum sq_ret {
6654         SQT_IDLE        = 1,
6655         SQT_SPIN        = 2,
6656         SQT_DID_WORK    = 4,
6657 };
6658
6659 static enum sq_ret __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx,
6660                                   unsigned long start_jiffies, bool cap_entries)
6661 {
6662         unsigned long timeout = start_jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6663         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
6664         unsigned int to_submit;
6665         int ret = 0;
6666
6667 again:
6668         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
6669                 unsigned nr_events = 0;
6670
6671                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6672                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched())
6673                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6674                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6675         }
6676
6677         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6678
6679         /*
6680          * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6681          * to enter the kernel to reap and flush events.
6682          */
6683         if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6684                 /*
6685                  * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6686                  * long periods (or over schedule()). Do this before
6687                  * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6688                  * may sleep.
6689                  */
6690                 io_sq_thread_drop_mm();
6691
6692                 /*
6693                  * We're polling. If we're within the defined idle
6694                  * period, then let us spin without work before going
6695                  * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6696                  * more IO, we should wait for the application to
6697                  * reap events and wake us up.
6698                  */
6699                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || need_resched() ||
6700                     (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6701                     !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6702                         return SQT_SPIN;
6703
6704                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry,
6705                                         TASK_INTERRUPTIBLE);
6706
6707                 /*
6708                  * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6709                  * to check if there are new reqs added to iopoll_list,
6710                  * it is because reqs may have been punted to io worker
6711                  * and will be added to iopoll_list later, hence check
6712                  * the iopoll_list again.
6713                  */
6714                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6715                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6716                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6717                         goto again;
6718                 }
6719
6720                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6721                 if (!to_submit || ret == -EBUSY)
6722                         return SQT_IDLE;
6723         }
6724
6725         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6726         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6727
6728         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6729         if (cap_entries && to_submit > 8)
6730                 to_submit = 8;
6731
6732         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6733         if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6734                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6735         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6736
6737         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6738                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6739
6740         return SQT_DID_WORK;
6741 }
6742
6743 static void io_sqd_init_new(struct io_sq_data *sqd)
6744 {
6745         struct io_ring_ctx *ctx;
6746
6747         while (!list_empty(&sqd->ctx_new_list)) {
6748                 ctx = list_first_entry(&sqd->ctx_new_list, struct io_ring_ctx, sqd_list);
6749                 init_wait(&ctx->sqo_wait_entry);
6750                 ctx->sqo_wait_entry.func = io_sq_wake_function;
6751                 list_move_tail(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
6752                 complete(&ctx->sq_thread_comp);
6753         }
6754 }
6755
6756 static int io_sq_thread(void *data)
6757 {
6758         struct cgroup_subsys_state *cur_css = NULL;
6759         const struct cred *old_cred = NULL;
6760         struct io_sq_data *sqd = data;
6761         struct io_ring_ctx *ctx;
6762         unsigned long start_jiffies;
6763
6764         start_jiffies = jiffies;
6765         while (!kthread_should_stop()) {
6766                 enum sq_ret ret = 0;
6767                 bool cap_entries;
6768
6769                 /*
6770                  * Any changes to the sqd lists are synchronized through the
6771                  * kthread parking. This synchronizes the thread vs users,
6772                  * the users are synchronized on the sqd->ctx_lock.
6773                  */
6774                 if (kthread_should_park())
6775                         kthread_parkme();
6776
6777                 if (unlikely(!list_empty(&sqd->ctx_new_list)))
6778                         io_sqd_init_new(sqd);
6779
6780                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6781
6782                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6783                         if (current->cred != ctx->creds) {
6784                                 if (old_cred)
6785                                         revert_creds(old_cred);
6786                                 old_cred = override_creds(ctx->creds);
6787                         }
6788                         io_sq_thread_associate_blkcg(ctx, &cur_css);
6789 #ifdef CONFIG_AUDIT
6790                         current->loginuid = ctx->loginuid;
6791                         current->sessionid = ctx->sessionid;
6792 #endif
6793
6794                         ret |= __io_sq_thread(ctx, start_jiffies, cap_entries);
6795
6796                         io_sq_thread_drop_mm();
6797                 }
6798
6799                 if (ret & SQT_SPIN) {
6800                         io_run_task_work();
6801                         cond_resched();
6802                 } else if (ret == SQT_IDLE) {
6803                         if (kthread_should_park())
6804                                 continue;
6805                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6806                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6807                         schedule();
6808                         start_jiffies = jiffies;
6809                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6810                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6811                 }
6812         }
6813
6814         io_run_task_work();
6815
6816         if (cur_css)
6817                 io_sq_thread_unassociate_blkcg();
6818         if (old_cred)
6819                 revert_creds(old_cred);
6820
6821         kthread_parkme();
6822
6823         return 0;
6824 }
6825
6826 struct io_wait_queue {
6827         struct wait_queue_entry wq;
6828         struct io_ring_ctx *ctx;
6829         unsigned to_wait;
6830         unsigned nr_timeouts;
6831 };
6832
6833 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6834 {
6835         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6836
6837         /*
6838          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6839          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6840          * regardless of event count.
6841          */
6842         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6843                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6844 }
6845
6846 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6847                             int wake_flags, void *key)
6848 {
6849         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6850                                                         wq);
6851
6852         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6853         if (!io_should_wake(iowq, true))
6854                 return -1;
6855
6856         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6857 }
6858
6859 static int io_run_task_work_sig(void)
6860 {
6861         if (io_run_task_work())
6862                 return 1;
6863         if (!signal_pending(current))
6864                 return 0;
6865         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6866                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6867                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6868                 recalc_sigpending();
6869                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6870                 return 1;
6871         }
6872         return -EINTR;
6873 }
6874
6875 /*
6876  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6877  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6878  */
6879 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6880                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6881 {
6882         struct io_wait_queue iowq = {
6883                 .wq = {
6884                         .private        = current,
6885                         .func           = io_wake_function,
6886                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6887                 },
6888                 .ctx            = ctx,
6889                 .to_wait        = min_events,
6890         };
6891         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6892         int ret = 0;
6893
6894         do {
6895                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6896                         return 0;
6897                 if (!io_run_task_work())
6898                         break;
6899         } while (1);
6900
6901         if (sig) {
6902 #ifdef CONFIG_COMPAT
6903                 if (in_compat_syscall())
6904                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6905                                                       sigsz);
6906                 else
6907 #endif
6908                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6909
6910                 if (ret)
6911                         return ret;
6912         }
6913
6914         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6915         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6916         do {
6917                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6918                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6919                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6920                 ret = io_run_task_work_sig();
6921                 if (ret > 0)
6922                         continue;
6923                 else if (ret < 0)
6924                         break;
6925                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6926                         break;
6927                 schedule();
6928         } while (1);
6929         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6930
6931         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6932
6933         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6934 }
6935
6936 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6937 {
6938 #if defined(CONFIG_UNIX)
6939         if (ctx->ring_sock) {
6940                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6941                 struct sk_buff *skb;
6942
6943                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6944                         kfree_skb(skb);
6945         }
6946 #else
6947         int i;
6948
6949         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6950                 struct file *file;
6951
6952                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6953                 if (file)
6954                         fput(file);
6955         }
6956 #endif
6957 }
6958
6959 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6960 {
6961         struct fixed_file_data *data;
6962
6963         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6964         complete(&data->done);
6965 }
6966
6967 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6968 {
6969         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6970         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6971         unsigned nr_tables, i;
6972
6973         if (!data)
6974                 return -ENXIO;
6975
6976         spin_lock(&data->lock);
6977         ref_node = data->node;
6978         spin_unlock(&data->lock);
6979         if (ref_node)
6980                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6981
6982         percpu_ref_kill(&data->refs);
6983
6984         /* wait for all refs nodes to complete */
6985         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6986         wait_for_completion(&data->done);
6987
6988         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6989         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6990         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6991                 kfree(data->table[i].files);
6992         kfree(data->table);
6993         percpu_ref_exit(&data->refs);
6994         kfree(data);
6995         ctx->file_data = NULL;
6996         ctx->nr_user_files = 0;
6997         return 0;
6998 }
6999
7000 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7001 {
7002         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7003                 /*
7004                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
7005                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
7006                  * set to a single CPU.
7007                  */
7008                 if (sqd->thread) {
7009                         kthread_park(sqd->thread);
7010                         kthread_stop(sqd->thread);
7011                 }
7012
7013                 kfree(sqd);
7014         }
7015 }
7016
7017 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7018 {
7019         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7020         struct io_sq_data *sqd;
7021         struct fd f;
7022
7023         f = fdget(p->wq_fd);
7024         if (!f.file)
7025                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7026         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7027                 fdput(f);
7028                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7029         }
7030
7031         ctx_attach = f.file->private_data;
7032         sqd = ctx_attach->sq_data;
7033         if (!sqd) {
7034                 fdput(f);
7035                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7036         }
7037
7038         refcount_inc(&sqd->refs);
7039         fdput(f);
7040         return sqd;
7041 }
7042
7043 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p)
7044 {
7045         struct io_sq_data *sqd;
7046
7047         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)
7048                 return io_attach_sq_data(p);
7049
7050         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7051         if (!sqd)
7052                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7053
7054         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7055         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7056         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_new_list);
7057         mutex_init(&sqd->ctx_lock);
7058         mutex_init(&sqd->lock);
7059         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7060         return sqd;
7061 }
7062
7063 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7064         __releases(&sqd->lock)
7065 {
7066         if (!sqd->thread)
7067                 return;
7068         kthread_unpark(sqd->thread);
7069         mutex_unlock(&sqd->lock);
7070 }
7071
7072 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7073         __acquires(&sqd->lock)
7074 {
7075         if (!sqd->thread)
7076                 return;
7077         mutex_lock(&sqd->lock);
7078         kthread_park(sqd->thread);
7079 }
7080
7081 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
7082 {
7083         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7084
7085         if (sqd) {
7086                 if (sqd->thread) {
7087                         /*
7088                          * We may arrive here from the error branch in
7089                          * io_sq_offload_create() where the kthread is created
7090                          * without being waked up, thus wake it up now to make
7091                          * sure the wait will complete.
7092                          */
7093                         wake_up_process(sqd->thread);
7094                         wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
7095
7096                         io_sq_thread_park(sqd);
7097                 }
7098
7099                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7100                 list_del(&ctx->sqd_list);
7101                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7102
7103                 if (sqd->thread) {
7104                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
7105                         io_sq_thread_unpark(sqd);
7106                 }
7107
7108                 io_put_sq_data(sqd);
7109                 ctx->sq_data = NULL;
7110         }
7111 }
7112
7113 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
7114 {
7115         io_sq_thread_stop(ctx);
7116
7117         if (ctx->io_wq) {
7118                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
7119                 ctx->io_wq = NULL;
7120         }
7121 }
7122
7123 #if defined(CONFIG_UNIX)
7124 /*
7125  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7126  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7127  * loops in the file referencing.
7128  */
7129 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7130 {
7131         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7132         struct scm_fp_list *fpl;
7133         struct sk_buff *skb;
7134         int i, nr_files;
7135
7136         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7137         if (!fpl)
7138                 return -ENOMEM;
7139
7140         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7141         if (!skb) {
7142                 kfree(fpl);
7143                 return -ENOMEM;
7144         }
7145
7146         skb->sk = sk;
7147
7148         nr_files = 0;
7149         fpl->user = get_uid(ctx->user);
7150         for (i = 0; i < nr; i++) {
7151                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7152
7153                 if (!file)
7154                         continue;
7155                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7156                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7157                 nr_files++;
7158         }
7159
7160         if (nr_files) {
7161                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7162                 fpl->count = nr_files;
7163                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7164                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7165                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7166                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7167
7168                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7169                         fput(fpl->fp[i]);
7170         } else {
7171                 kfree_skb(skb);
7172                 kfree(fpl);
7173         }
7174
7175         return 0;
7176 }
7177
7178 /*
7179  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7180  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7181  * garbage collection to take care of this problem for us.
7182  */
7183 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7184 {
7185         unsigned left, total;
7186         int ret = 0;
7187
7188         total = 0;
7189         left = ctx->nr_user_files;
7190         while (left) {
7191                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7192
7193                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7194                 if (ret)
7195                         break;
7196                 left -= this_files;
7197                 total += this_files;
7198         }
7199
7200         if (!ret)
7201                 return 0;
7202
7203         while (total < ctx->nr_user_files) {
7204                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7205
7206                 if (file)
7207                         fput(file);
7208                 total++;
7209         }
7210
7211         return ret;
7212 }
7213 #else
7214 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7215 {
7216         return 0;
7217 }
7218 #endif
7219
7220 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_file_data *file_data,
7221                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7222 {
7223         int i;
7224
7225         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7226                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7227                 unsigned this_files;
7228
7229                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7230                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7231                                         GFP_KERNEL);
7232                 if (!table->files)
7233                         break;
7234                 nr_files -= this_files;
7235         }
7236
7237         if (i == nr_tables)
7238                 return 0;
7239
7240         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7241                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7242                 kfree(table->files);
7243         }
7244         return 1;
7245 }
7246
7247 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
7248 {
7249 #if defined(CONFIG_UNIX)
7250         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7251         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7252         struct sk_buff *skb;
7253         int i;
7254
7255         __skb_queue_head_init(&list);
7256
7257         /*
7258          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7259          * remove this entry and rearrange the file array.
7260          */
7261         skb = skb_dequeue(head);
7262         while (skb) {
7263                 struct scm_fp_list *fp;
7264
7265                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7266                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7267                         int left;
7268
7269                         if (fp->fp[i] != file)
7270                                 continue;
7271
7272                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7273                         left = fp->count - 1 - i;
7274                         if (left) {
7275                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7276                                                 left * sizeof(struct file *));
7277                         }
7278                         fp->count--;
7279                         if (!fp->count) {
7280                                 kfree_skb(skb);
7281                                 skb = NULL;
7282                         } else {
7283                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7284                         }
7285                         fput(file);
7286                         file = NULL;
7287                         break;
7288                 }
7289
7290                 if (!file)
7291                         break;
7292
7293                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7294
7295                 skb = skb_dequeue(head);
7296         }
7297
7298         if (skb_peek(&list)) {
7299                 spin_lock_irq(&head->lock);
7300                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7301                         __skb_queue_tail(head, skb);
7302                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7303         }
7304 #else
7305         fput(file);
7306 #endif
7307 }
7308
7309 struct io_file_put {
7310         struct list_head list;
7311         struct file *file;
7312 };
7313
7314 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7315 {
7316         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
7317         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
7318         struct io_file_put *pfile, *tmp;
7319
7320         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
7321                 list_del(&pfile->list);
7322                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
7323                 kfree(pfile);
7324         }
7325
7326         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7327         kfree(ref_node);
7328         percpu_ref_put(&file_data->refs);
7329 }
7330
7331 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
7332 {
7333         struct io_ring_ctx *ctx;
7334         struct llist_node *node;
7335
7336         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
7337         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
7338
7339         while (node) {
7340                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7341                 struct llist_node *next = node->next;
7342
7343                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
7344                 __io_file_put_work(ref_node);
7345                 node = next;
7346         }
7347 }
7348
7349 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7350 {
7351         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7352         struct fixed_file_data *data;
7353         struct io_ring_ctx *ctx;
7354         bool first_add = false;
7355         int delay = HZ;
7356
7357         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
7358         data = ref_node->file_data;
7359         ctx = data->ctx;
7360
7361         spin_lock(&data->lock);
7362         ref_node->done = true;
7363
7364         while (!list_empty(&data->ref_list)) {
7365                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
7366                                         struct fixed_file_ref_node, node);
7367                 /* recycle ref nodes in order */
7368                 if (!ref_node->done)
7369                         break;
7370                 list_del(&ref_node->node);
7371                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
7372         }
7373         spin_unlock(&data->lock);
7374
7375         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7376                 delay = 0;
7377
7378         if (!delay)
7379                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
7380         else if (first_add)
7381                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
7382 }
7383
7384 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
7385                         struct io_ring_ctx *ctx)
7386 {
7387         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7388
7389         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7390         if (!ref_node)
7391                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7392
7393         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
7394                             0, GFP_KERNEL)) {
7395                 kfree(ref_node);
7396                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7397         }
7398         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7399         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
7400         ref_node->file_data = ctx->file_data;
7401         ref_node->done = false;
7402         return ref_node;
7403 }
7404
7405 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7406 {
7407         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7408         kfree(ref_node);
7409 }
7410
7411 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7412                                  unsigned nr_args)
7413 {
7414         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7415         unsigned nr_tables, i;
7416         struct file *file;
7417         int fd, ret = -ENOMEM;
7418         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7419         struct fixed_file_data *file_data;
7420
7421         if (ctx->file_data)
7422                 return -EBUSY;
7423         if (!nr_args)
7424                 return -EINVAL;
7425         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7426                 return -EMFILE;
7427
7428         file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
7429         if (!file_data)
7430                 return -ENOMEM;
7431         file_data->ctx = ctx;
7432         init_completion(&file_data->done);
7433         INIT_LIST_HEAD(&file_data->ref_list);
7434         spin_lock_init(&file_data->lock);
7435
7436         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7437         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7438                                    GFP_KERNEL);
7439         if (!file_data->table)
7440                 goto out_free;
7441
7442         if (percpu_ref_init(&file_data->refs, io_file_ref_kill,
7443                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
7444                 goto out_free;
7445
7446         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7447                 goto out_ref;
7448         ctx->file_data = file_data;
7449
7450         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7451                 struct fixed_file_table *table;
7452                 unsigned index;
7453
7454                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7455                         ret = -EFAULT;
7456                         goto out_fput;
7457                 }
7458                 /* allow sparse sets */
7459                 if (fd == -1)
7460                         continue;
7461
7462                 file = fget(fd);
7463                 ret = -EBADF;
7464                 if (!file)
7465                         goto out_fput;
7466
7467                 /*
7468                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7469                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7470                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7471                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7472                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7473                  */
7474                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7475                         fput(file);
7476                         goto out_fput;
7477                 }
7478                 table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7479                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7480                 table->files[index] = file;
7481         }
7482
7483         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7484         if (ret) {
7485                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7486                 return ret;
7487         }
7488
7489         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7490         if (IS_ERR(ref_node)) {
7491                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7492                 return PTR_ERR(ref_node);
7493         }
7494
7495         file_data->node = ref_node;
7496         spin_lock(&file_data->lock);
7497         list_add_tail(&ref_node->node, &file_data->ref_list);
7498         spin_unlock(&file_data->lock);
7499         percpu_ref_get(&file_data->refs);
7500         return ret;
7501 out_fput:
7502         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7503                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7504                 if (file)
7505                         fput(file);
7506         }
7507         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7508                 kfree(file_data->table[i].files);
7509         ctx->nr_user_files = 0;
7510 out_ref:
7511         percpu_ref_exit(&file_data->refs);
7512 out_free:
7513         kfree(file_data->table);
7514         kfree(file_data);
7515         ctx->file_data = NULL;
7516         return ret;
7517 }
7518
7519 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7520                                 int index)
7521 {
7522 #if defined(CONFIG_UNIX)
7523         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7524         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7525         struct sk_buff *skb;
7526
7527         /*
7528          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7529          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7530          * and filling it in.
7531          */
7532         spin_lock_irq(&head->lock);
7533         skb = skb_peek(head);
7534         if (skb) {
7535                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7536
7537                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7538                         __skb_unlink(skb, head);
7539                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7540                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7541                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7542                         fpl->count++;
7543                         spin_lock_irq(&head->lock);
7544                         __skb_queue_head(head, skb);
7545                 } else {
7546                         skb = NULL;
7547                 }
7548         }
7549         spin_unlock_irq(&head->lock);
7550
7551         if (skb) {
7552                 fput(file);
7553                 return 0;
7554         }
7555
7556         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7557 #else
7558         return 0;
7559 #endif
7560 }
7561
7562 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7563                                  struct file *file)
7564 {
7565         struct io_file_put *pfile;
7566         struct fixed_file_ref_node *ref_node = data->node;
7567
7568         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7569         if (!pfile)
7570                 return -ENOMEM;
7571
7572         pfile->file = file;
7573         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7574
7575         return 0;
7576 }
7577
7578 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7579                                  struct io_uring_files_update *up,
7580                                  unsigned nr_args)
7581 {
7582         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7583         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7584         struct file *file;
7585         __s32 __user *fds;
7586         int fd, i, err;
7587         __u32 done;
7588         bool needs_switch = false;
7589
7590         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7591                 return -EOVERFLOW;
7592         if (done > ctx->nr_user_files)
7593                 return -EINVAL;
7594
7595         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7596         if (IS_ERR(ref_node))
7597                 return PTR_ERR(ref_node);
7598
7599         done = 0;
7600         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7601         while (nr_args) {
7602                 struct fixed_file_table *table;
7603                 unsigned index;
7604
7605                 err = 0;
7606                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7607                         err = -EFAULT;
7608                         break;
7609                 }
7610                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7611                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7612                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7613                 if (table->files[index]) {
7614                         file = table->files[index];
7615                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7616                         if (err)
7617                                 break;
7618                         table->files[index] = NULL;
7619                         needs_switch = true;
7620                 }
7621                 if (fd != -1) {
7622                         file = fget(fd);
7623                         if (!file) {
7624                                 err = -EBADF;
7625                                 break;
7626                         }
7627                         /*
7628                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7629                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7630                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7631                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7632                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7633                          * support regular read/write anyway.
7634                          */
7635                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7636                                 fput(file);
7637                                 err = -EBADF;
7638                                 break;
7639                         }
7640                         table->files[index] = file;
7641                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7642                         if (err) {
7643                                 table->files[index] = NULL;
7644                                 fput(file);
7645                                 break;
7646                         }
7647                 }
7648                 nr_args--;
7649                 done++;
7650                 up->offset++;
7651         }
7652
7653         if (needs_switch) {
7654                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7655                 spin_lock(&data->lock);
7656                 list_add_tail(&ref_node->node, &data->ref_list);
7657                 data->node = ref_node;
7658                 spin_unlock(&data->lock);
7659                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7660         } else
7661                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7662
7663         return done ? done : err;
7664 }
7665
7666 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7667                                unsigned nr_args)
7668 {
7669         struct io_uring_files_update up;
7670
7671         if (!ctx->file_data)
7672                 return -ENXIO;
7673         if (!nr_args)
7674                 return -EINVAL;
7675         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7676                 return -EFAULT;
7677         if (up.resv)
7678                 return -EINVAL;
7679
7680         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7681 }
7682
7683 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7684 {
7685         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7686
7687         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7688         io_put_req(req);
7689 }
7690
7691 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7692                               struct io_uring_params *p)
7693 {
7694         struct io_wq_data data;
7695         struct fd f;
7696         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7697         unsigned int concurrency;
7698         int ret = 0;
7699
7700         data.user = ctx->user;
7701         data.free_work = io_free_work;
7702         data.do_work = io_wq_submit_work;
7703
7704         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7705                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7706                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7707
7708                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7709                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7710                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7711                         ctx->io_wq = NULL;
7712                 }
7713                 return ret;
7714         }
7715
7716         f = fdget(p->wq_fd);
7717         if (!f.file)
7718                 return -EBADF;
7719
7720         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7721                 ret = -EINVAL;
7722                 goto out_fput;
7723         }
7724
7725         ctx_attach = f.file->private_data;
7726         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7727         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7728                 ret = -EINVAL;
7729                 goto out_fput;
7730         }
7731
7732         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7733 out_fput:
7734         fdput(f);
7735         return ret;
7736 }
7737
7738 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task)
7739 {
7740         struct io_uring_task *tctx;
7741         int ret;
7742
7743         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7744         if (unlikely(!tctx))
7745                 return -ENOMEM;
7746
7747         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7748         if (unlikely(ret)) {
7749                 kfree(tctx);
7750                 return ret;
7751         }
7752
7753         xa_init(&tctx->xa);
7754         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7755         tctx->last = NULL;
7756         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7757         tctx->sqpoll = false;
7758         io_init_identity(&tctx->__identity);
7759         tctx->identity = &tctx->__identity;
7760         task->io_uring = tctx;
7761         return 0;
7762 }
7763
7764 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7765 {
7766         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7767
7768         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7769         WARN_ON_ONCE(refcount_read(&tctx->identity->count) != 1);
7770         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
7771                 kfree(tctx->identity);
7772         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7773         kfree(tctx);
7774         tsk->io_uring = NULL;
7775 }
7776
7777 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7778                                 struct io_uring_params *p)
7779 {
7780         int ret;
7781
7782         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7783                 struct io_sq_data *sqd;
7784
7785                 ret = -EPERM;
7786                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7787                         goto err;
7788
7789                 sqd = io_get_sq_data(p);
7790                 if (IS_ERR(sqd)) {
7791                         ret = PTR_ERR(sqd);
7792                         goto err;
7793                 }
7794
7795                 ctx->sq_data = sqd;
7796                 io_sq_thread_park(sqd);
7797                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7798                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_new_list);
7799                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7800                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7801
7802                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7803                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7804                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7805
7806                 if (sqd->thread)
7807                         goto done;
7808
7809                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7810                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7811
7812                         ret = -EINVAL;
7813                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7814                                 goto err;
7815                         if (!cpu_online(cpu))
7816                                 goto err;
7817
7818                         sqd->thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread, sqd,
7819                                                         cpu, "io_uring-sq");
7820                 } else {
7821                         sqd->thread = kthread_create(io_sq_thread, sqd,
7822                                                         "io_uring-sq");
7823                 }
7824                 if (IS_ERR(sqd->thread)) {
7825                         ret = PTR_ERR(sqd->thread);
7826                         sqd->thread = NULL;
7827                         goto err;
7828                 }
7829                 ret = io_uring_alloc_task_context(sqd->thread);
7830                 if (ret)
7831                         goto err;
7832         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7833                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7834                 ret = -EINVAL;
7835                 goto err;
7836         }
7837
7838 done:
7839         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
7840         if (ret)
7841                 goto err;
7842
7843         return 0;
7844 err:
7845         io_finish_async(ctx);
7846         return ret;
7847 }
7848
7849 static void io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7850 {
7851         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7852
7853         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && sqd->thread)
7854                 wake_up_process(sqd->thread);
7855 }
7856
7857 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7858                                       unsigned long nr_pages)
7859 {
7860         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7861 }
7862
7863 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7864                                    unsigned long nr_pages)
7865 {
7866         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7867
7868         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7869         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7870
7871         do {
7872                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7873                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7874                 if (new_pages > page_limit)
7875                         return -ENOMEM;
7876         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7877                                         new_pages) != cur_pages);
7878
7879         return 0;
7880 }
7881
7882 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7883                              enum io_mem_account acct)
7884 {
7885         if (ctx->limit_mem)
7886                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7887
7888         if (ctx->mm_account) {
7889                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7890                         ctx->mm_account->locked_vm -= nr_pages;
7891                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7892                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7893         }
7894 }
7895
7896 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7897                           enum io_mem_account acct)
7898 {
7899         int ret;
7900
7901         if (ctx->limit_mem) {
7902                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7903                 if (ret)
7904                         return ret;
7905         }
7906
7907         if (ctx->mm_account) {
7908                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7909                         ctx->mm_account->locked_vm += nr_pages;
7910                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7911                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7912         }
7913
7914         return 0;
7915 }
7916
7917 static void io_mem_free(void *ptr)
7918 {
7919         struct page *page;
7920
7921         if (!ptr)
7922                 return;
7923
7924         page = virt_to_head_page(ptr);
7925         if (put_page_testzero(page))
7926                 free_compound_page(page);
7927 }
7928
7929 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7930 {
7931         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7932                                 __GFP_NORETRY;
7933
7934         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7935 }
7936
7937 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7938                                 size_t *sq_offset)
7939 {
7940         struct io_rings *rings;
7941         size_t off, sq_array_size;
7942
7943         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7944         if (off == SIZE_MAX)
7945                 return SIZE_MAX;
7946
7947 #ifdef CONFIG_SMP
7948         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7949         if (off == 0)
7950                 return SIZE_MAX;
7951 #endif
7952
7953         if (sq_offset)
7954                 *sq_offset = off;
7955
7956         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7957         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7958                 return SIZE_MAX;
7959
7960         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7961                 return SIZE_MAX;
7962
7963         return off;
7964 }
7965
7966 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7967 {
7968         size_t pages;
7969
7970         pages = (size_t)1 << get_order(
7971                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7972         pages += (size_t)1 << get_order(
7973                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7974
7975         return pages;
7976 }
7977
7978 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7979 {
7980         int i, j;
7981
7982         if (!ctx->user_bufs)
7983                 return -ENXIO;
7984
7985         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7986                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7987
7988                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7989                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7990
7991                 if (imu->acct_pages)
7992                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
7993                 kvfree(imu->bvec);
7994                 imu->nr_bvecs = 0;
7995         }
7996
7997         kfree(ctx->user_bufs);
7998         ctx->user_bufs = NULL;
7999         ctx->nr_user_bufs = 0;
8000         return 0;
8001 }
8002
8003 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8004                        void __user *arg, unsigned index)
8005 {
8006         struct iovec __user *src;
8007
8008 #ifdef CONFIG_COMPAT
8009         if (ctx->compat) {
8010                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8011                 struct compat_iovec ciov;
8012
8013                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8014                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8015                         return -EFAULT;
8016
8017                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8018                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8019                 return 0;
8020         }
8021 #endif
8022         src = (struct iovec __user *) arg;
8023         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8024                 return -EFAULT;
8025         return 0;
8026 }
8027
8028 /*
8029  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8030  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8031  * match that one.
8032  *
8033  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8034  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8035  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8036  */
8037 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8038                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8039 {
8040         int i, j;
8041
8042         /* check current page array */
8043         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8044                 if (!PageCompound(pages[i]))
8045                         continue;
8046                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8047                         return true;
8048         }
8049
8050         /* check previously registered pages */
8051         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8052                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8053
8054                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8055                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8056                                 continue;
8057                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8058                                 return true;
8059                 }
8060         }
8061
8062         return false;
8063 }
8064
8065 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8066                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8067                                  struct page **last_hpage)
8068 {
8069         int i, ret;
8070
8071         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8072                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8073                         imu->acct_pages++;
8074                 } else {
8075                         struct page *hpage;
8076
8077                         hpage = compound_head(pages[i]);
8078                         if (hpage == *last_hpage)
8079                                 continue;
8080                         *last_hpage = hpage;
8081                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8082                                 continue;
8083                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8084                 }
8085         }
8086
8087         if (!imu->acct_pages)
8088                 return 0;
8089
8090         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8091         if (ret)
8092                 imu->acct_pages = 0;
8093         return ret;
8094 }
8095
8096 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8097                                   unsigned nr_args)
8098 {
8099         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8100         struct page **pages = NULL;
8101         struct page *last_hpage = NULL;
8102         int i, j, got_pages = 0;
8103         int ret = -EINVAL;
8104
8105         if (ctx->user_bufs)
8106                 return -EBUSY;
8107         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8108                 return -EINVAL;
8109
8110         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8111                                         GFP_KERNEL);
8112         if (!ctx->user_bufs)
8113                 return -ENOMEM;
8114
8115         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8116                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8117                 unsigned long off, start, end, ubuf;
8118                 int pret, nr_pages;
8119                 struct iovec iov;
8120                 size_t size;
8121
8122                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8123                 if (ret)
8124                         goto err;
8125
8126                 /*
8127                  * Don't impose further limits on the size and buffer
8128                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8129                  * submitted if they are wrong.
8130                  */
8131                 ret = -EFAULT;
8132                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
8133                         goto err;
8134
8135                 /* arbitrary limit, but we need something */
8136                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
8137                         goto err;
8138
8139                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
8140                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8141                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8142                 nr_pages = end - start;
8143
8144                 ret = 0;
8145                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
8146                         kvfree(vmas);
8147                         kvfree(pages);
8148                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
8149                                                 GFP_KERNEL);
8150                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
8151                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
8152                                         GFP_KERNEL);
8153                         if (!pages || !vmas) {
8154                                 ret = -ENOMEM;
8155                                 goto err;
8156                         }
8157                         got_pages = nr_pages;
8158                 }
8159
8160                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8161                                                 GFP_KERNEL);
8162                 ret = -ENOMEM;
8163                 if (!imu->bvec)
8164                         goto err;
8165
8166                 ret = 0;
8167                 mmap_read_lock(current->mm);
8168                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
8169                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8170                                       pages, vmas);
8171                 if (pret == nr_pages) {
8172                         /* don't support file backed memory */
8173                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8174                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
8175
8176                                 if (vma->vm_file &&
8177                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8178                                         ret = -EOPNOTSUPP;
8179                                         break;
8180                                 }
8181                         }
8182                 } else {
8183                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8184                 }
8185                 mmap_read_unlock(current->mm);
8186                 if (ret) {
8187                         /*
8188                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
8189                          * release any pages we did get
8190                          */
8191                         if (pret > 0)
8192                                 unpin_user_pages(pages, pret);
8193                         kvfree(imu->bvec);
8194                         goto err;
8195                 }
8196
8197                 ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, &last_hpage);
8198                 if (ret) {
8199                         unpin_user_pages(pages, pret);
8200                         kvfree(imu->bvec);
8201                         goto err;
8202                 }
8203
8204                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8205                 size = iov.iov_len;
8206                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8207                         size_t vec_len;
8208
8209                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8210                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
8211                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
8212                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
8213                         off = 0;
8214                         size -= vec_len;
8215                 }
8216                 /* store original address for later verification */
8217                 imu->ubuf = ubuf;
8218                 imu->len = iov.iov_len;
8219                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
8220
8221                 ctx->nr_user_bufs++;
8222         }
8223         kvfree(pages);
8224         kvfree(vmas);
8225         return 0;
8226 err:
8227         kvfree(pages);
8228         kvfree(vmas);
8229         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8230         return ret;
8231 }
8232
8233 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8234 {
8235         __s32 __user *fds = arg;
8236         int fd;
8237
8238         if (ctx->cq_ev_fd)
8239                 return -EBUSY;
8240
8241         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8242                 return -EFAULT;
8243
8244         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8245         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8246                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8247                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8248                 return ret;
8249         }
8250
8251         return 0;
8252 }
8253
8254 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8255 {
8256         if (ctx->cq_ev_fd) {
8257                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8258                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8259                 return 0;
8260         }
8261
8262         return -ENXIO;
8263 }
8264
8265 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
8266 {
8267         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8268         struct io_buffer *buf = p;
8269
8270         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
8271         return 0;
8272 }
8273
8274 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8275 {
8276         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
8277         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
8278 }
8279
8280 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8281 {
8282         io_finish_async(ctx);
8283         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8284
8285         if (ctx->sqo_task) {
8286                 put_task_struct(ctx->sqo_task);
8287                 ctx->sqo_task = NULL;
8288                 mmdrop(ctx->mm_account);
8289                 ctx->mm_account = NULL;
8290         }
8291
8292 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
8293         if (ctx->sqo_blkcg_css)
8294                 css_put(ctx->sqo_blkcg_css);
8295 #endif
8296
8297         io_sqe_files_unregister(ctx);
8298         io_eventfd_unregister(ctx);
8299         io_destroy_buffers(ctx);
8300         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
8301
8302 #if defined(CONFIG_UNIX)
8303         if (ctx->ring_sock) {
8304                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8305                 sock_release(ctx->ring_sock);
8306         }
8307 #endif
8308
8309         io_mem_free(ctx->rings);
8310         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8311
8312         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8313         free_uid(ctx->user);
8314         put_cred(ctx->creds);
8315         kfree(ctx->cancel_hash);
8316         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
8317         kfree(ctx);
8318 }
8319
8320 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8321 {
8322         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8323         __poll_t mask = 0;
8324
8325         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8326         /*
8327          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8328          * io_commit_cqring
8329          */
8330         smp_rmb();
8331         if (!io_sqring_full(ctx))
8332                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8333         if (io_cqring_events(ctx, false))
8334                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8335
8336         return mask;
8337 }
8338
8339 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8340 {
8341         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8342
8343         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8344 }
8345
8346 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
8347 {
8348         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8349         struct io_identity *iod;
8350
8351         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8352         if (iod) {
8353                 put_cred(iod->creds);
8354                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
8355                         kfree(iod);
8356         }
8357         return 0;
8358 }
8359
8360 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8361 {
8362         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
8363                                                exit_work);
8364
8365         /*
8366          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8367          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8368          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8369          * as nobody else will be looking for them.
8370          */
8371         do {
8372                 if (ctx->rings)
8373                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8374                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8375         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8376         io_ring_ctx_free(ctx);
8377 }
8378
8379 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8380 {
8381         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8382         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8383         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8384
8385         io_kill_timeouts(ctx, NULL);
8386         io_poll_remove_all(ctx, NULL);
8387
8388         if (ctx->io_wq)
8389                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
8390
8391         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8392         if (ctx->rings)
8393                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8394         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8395         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
8396
8397         /*
8398          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
8399          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
8400          * spurious failure in setting up a new ring.
8401          */
8402         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
8403                          ACCT_LOCKED);
8404
8405         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8406         /*
8407          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8408          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8409          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8410          * over using system_wq.
8411          */
8412         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8413 }
8414
8415 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8416 {
8417         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8418
8419         file->private_data = NULL;
8420         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8421         return 0;
8422 }
8423
8424 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
8425 {
8426         struct files_struct *files = data;
8427
8428         return !files || ((work->flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
8429                                 work->identity->files == files);
8430 }
8431
8432 /*
8433  * Returns true if 'preq' is the link parent of 'req'
8434  */
8435 static bool io_match_link(struct io_kiocb *preq, struct io_kiocb *req)
8436 {
8437         struct io_kiocb *link;
8438
8439         if (!(preq->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
8440                 return false;
8441
8442         list_for_each_entry(link, &preq->link_list, link_list) {
8443                 if (link == req)
8444                         return true;
8445         }
8446
8447         return false;
8448 }
8449
8450 /*
8451  * We're looking to cancel 'req' because it's holding on to our files, but
8452  * 'req' could be a link to another request. See if it is, and cancel that
8453  * parent request if so.
8454  */
8455 static bool io_poll_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8456 {
8457         struct hlist_node *tmp;
8458         struct io_kiocb *preq;
8459         bool found = false;
8460         int i;
8461
8462         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8463         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8464                 struct hlist_head *list;
8465
8466                 list = &ctx->cancel_hash[i];
8467                 hlist_for_each_entry_safe(preq, tmp, list, hash_node) {
8468                         found = io_match_link(preq, req);
8469                         if (found) {
8470                                 io_poll_remove_one(preq);
8471                                 break;
8472                         }
8473                 }
8474         }
8475         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8476         return found;
8477 }
8478
8479 static bool io_timeout_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx,
8480                                    struct io_kiocb *req)
8481 {
8482         struct io_kiocb *preq;
8483         bool found = false;
8484
8485         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8486         list_for_each_entry(preq, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8487                 found = io_match_link(preq, req);
8488                 if (found) {
8489                         __io_timeout_cancel(preq);
8490                         break;
8491                 }
8492         }
8493         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8494         return found;
8495 }
8496
8497 static bool io_cancel_link_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8498 {
8499         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8500         bool ret;
8501
8502         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
8503                 unsigned long flags;
8504                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8505
8506                 /* protect against races with linked timeouts */
8507                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8508                 ret = io_match_link(req, data);
8509                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8510         } else {
8511                 ret = io_match_link(req, data);
8512         }
8513         return ret;
8514 }
8515
8516 static void io_attempt_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8517 {
8518         enum io_wq_cancel cret;
8519
8520         /* cancel this particular work, if it's running */
8521         cret = io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &req->work);
8522         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8523                 return;
8524
8525         /* find links that hold this pending, cancel those */
8526         cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_link_cb, req, true);
8527         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8528                 return;
8529
8530         /* if we have a poll link holding this pending, cancel that */
8531         if (io_poll_remove_link(ctx, req))
8532                 return;
8533
8534         /* final option, timeout link is holding this req pending */
8535         io_timeout_remove_link(ctx, req);
8536 }
8537
8538 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8539                                   struct task_struct *task,
8540                                   struct files_struct *files)
8541 {
8542         struct io_defer_entry *de = NULL;
8543         LIST_HEAD(list);
8544
8545         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8546         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8547                 if (io_task_match(de->req, task) &&
8548                     io_match_files(de->req, files)) {
8549                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8550                         break;
8551                 }
8552         }
8553         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8554
8555         while (!list_empty(&list)) {
8556                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8557                 list_del_init(&de->list);
8558                 req_set_fail_links(de->req);
8559                 io_put_req(de->req);
8560                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8561                 kfree(de);
8562         }
8563 }
8564
8565 /*
8566  * Returns true if we found and killed one or more files pinning requests
8567  */
8568 static bool io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8569                                   struct files_struct *files)
8570 {
8571         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
8572                 return false;
8573
8574         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
8575         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
8576
8577         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8578                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
8579                 DEFINE_WAIT(wait);
8580
8581                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8582                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
8583                         if (files && (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
8584                             req->work.identity->files != files)
8585                                 continue;
8586                         /* req is being completed, ignore */
8587                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
8588                                 continue;
8589                         cancel_req = req;
8590                         break;
8591                 }
8592                 if (cancel_req)
8593                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
8594                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8595                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8596
8597                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
8598                 if (!cancel_req)
8599                         break;
8600                 /* cancel this request, or head link requests */
8601                 io_attempt_cancel(ctx, cancel_req);
8602                 io_put_req(cancel_req);
8603                 /* cancellations _may_ trigger task work */
8604                 io_run_task_work();
8605                 schedule();
8606                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
8607         }
8608
8609         return true;
8610 }
8611
8612 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8613 {
8614         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8615         struct task_struct *task = data;
8616
8617         return io_task_match(req, task);
8618 }
8619
8620 static bool __io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8621                                             struct task_struct *task,
8622                                             struct files_struct *files)
8623 {
8624         bool ret;
8625
8626         ret = io_uring_cancel_files(ctx, files);
8627         if (!files) {
8628                 enum io_wq_cancel cret;
8629
8630                 cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, task, true);
8631                 if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8632                         ret = true;
8633
8634                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8635                 if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8636                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8637                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8638                                 ret = true;
8639                         }
8640                 }
8641
8642                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task);
8643                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task);
8644         }
8645
8646         return ret;
8647 }
8648
8649 /*
8650  * We need to iteratively cancel requests, in case a request has dependent
8651  * hard links. These persist even for failure of cancelations, hence keep
8652  * looping until none are found.
8653  */
8654 static void io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8655                                           struct files_struct *files)
8656 {
8657         struct task_struct *task = current;
8658
8659         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8660                 task = ctx->sq_data->thread;
8661                 atomic_inc(&task->io_uring->in_idle);
8662                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8663         }
8664
8665         if (files)
8666                 io_cancel_defer_files(ctx, NULL, files);
8667         else
8668                 io_cancel_defer_files(ctx, task, NULL);
8669
8670         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8671
8672         while (__io_uring_cancel_task_requests(ctx, task, files)) {
8673                 io_run_task_work();
8674                 cond_resched();
8675         }
8676
8677         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8678                 atomic_dec(&task->io_uring->in_idle);
8679                 /*
8680                  * If the files that are going away are the ones in the thread
8681                  * identity, clear them out.
8682                  */
8683                 if (task->io_uring->identity->files == files)
8684                         task->io_uring->identity->files = NULL;
8685                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8686         }
8687 }
8688
8689 /*
8690  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8691  */
8692 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
8693 {
8694         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8695
8696         if (unlikely(!tctx)) {
8697                 int ret;
8698
8699                 ret = io_uring_alloc_task_context(current);
8700                 if (unlikely(ret))
8701                         return ret;
8702                 tctx = current->io_uring;
8703         }
8704         if (tctx->last != file) {
8705                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8706
8707                 if (!old) {
8708                         get_file(file);
8709                         xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)file, file, GFP_KERNEL);
8710                 }
8711                 tctx->last = file;
8712         }
8713
8714         /*
8715          * This is race safe in that the task itself is doing this, hence it
8716          * cannot be going through the exit/cancel paths at the same time.
8717          * This cannot be modified while exit/cancel is running.
8718          */
8719         if (!tctx->sqpoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
8720                 tctx->sqpoll = true;
8721
8722         return 0;
8723 }
8724
8725 /*
8726  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8727  */
8728 static void io_uring_del_task_file(struct file *file)
8729 {
8730         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8731
8732         if (tctx->last == file)
8733                 tctx->last = NULL;
8734         file = xa_erase(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8735         if (file)
8736                 fput(file);
8737 }
8738
8739 /*
8740  * Drop task note for this file if we're the only ones that hold it after
8741  * pending fput()
8742  */
8743 static void io_uring_attempt_task_drop(struct file *file)
8744 {
8745         if (!current->io_uring)
8746                 return;
8747         /*
8748          * fput() is pending, will be 2 if the only other ref is our potential
8749          * task file note. If the task is exiting, drop regardless of count.
8750          */
8751         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING) ||
8752             atomic_long_read(&file->f_count) == 2)
8753                 io_uring_del_task_file(file);
8754 }
8755
8756 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8757 {
8758         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8759         struct file *file;
8760         unsigned long index;
8761
8762         /* make sure overflow events are dropped */
8763         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8764
8765         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
8766                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8767
8768                 io_uring_cancel_task_requests(ctx, files);
8769                 if (files)
8770                         io_uring_del_task_file(file);
8771         }
8772
8773         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8774 }
8775
8776 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8777 {
8778         unsigned long index;
8779         struct file *file;
8780         s64 inflight;
8781
8782         inflight = percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8783         if (!tctx->sqpoll)
8784                 return inflight;
8785
8786         /*
8787          * If we have SQPOLL rings, then we need to iterate and find them, and
8788          * add the pending count for those.
8789          */
8790         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
8791                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8792
8793                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8794                         struct io_uring_task *__tctx = ctx->sqo_task->io_uring;
8795
8796                         inflight += percpu_counter_sum(&__tctx->inflight);
8797                 }
8798         }
8799
8800         return inflight;
8801 }
8802
8803 /*
8804  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
8805  * requests.
8806  */
8807 void __io_uring_task_cancel(void)
8808 {
8809         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8810         DEFINE_WAIT(wait);
8811         s64 inflight;
8812
8813         /* make sure overflow events are dropped */
8814         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8815
8816         do {
8817                 /* read completions before cancelations */
8818                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8819                 if (!inflight)
8820                         break;
8821                 __io_uring_files_cancel(NULL);
8822
8823                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8824
8825                 /*
8826                  * If we've seen completions, retry. This avoids a race where
8827                  * a completion comes in before we did prepare_to_wait().
8828                  */
8829                 if (inflight != tctx_inflight(tctx))
8830                         continue;
8831                 schedule();
8832         } while (1);
8833
8834         finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8835         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8836 }
8837
8838 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
8839 {
8840         io_uring_attempt_task_drop(file);
8841         return 0;
8842 }
8843
8844 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
8845                                             loff_t pgoff, size_t sz)
8846 {
8847         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8848         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
8849         struct page *page;
8850         void *ptr;
8851
8852         switch (offset) {
8853         case IORING_OFF_SQ_RING:
8854         case IORING_OFF_CQ_RING:
8855                 ptr = ctx->rings;
8856                 break;
8857         case IORING_OFF_SQES:
8858                 ptr = ctx->sq_sqes;
8859                 break;
8860         default:
8861                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8862         }
8863
8864         page = virt_to_head_page(ptr);
8865         if (sz > page_size(page))
8866                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8867
8868         return ptr;
8869 }
8870
8871 #ifdef CONFIG_MMU
8872
8873 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8874 {
8875         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
8876         unsigned long pfn;
8877         void *ptr;
8878
8879         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
8880         if (IS_ERR(ptr))
8881                 return PTR_ERR(ptr);
8882
8883         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
8884         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
8885 }
8886
8887 #else /* !CONFIG_MMU */
8888
8889 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8890 {
8891         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
8892 }
8893
8894 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
8895 {
8896         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
8897 }
8898
8899 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
8900         unsigned long addr, unsigned long len,
8901         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
8902 {
8903         void *ptr;
8904
8905         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
8906         if (IS_ERR(ptr))
8907                 return PTR_ERR(ptr);
8908
8909         return (unsigned long) ptr;
8910 }
8911
8912 #endif /* !CONFIG_MMU */
8913
8914 static void io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
8915 {
8916         DEFINE_WAIT(wait);
8917
8918         do {
8919                 if (!io_sqring_full(ctx))
8920                         break;
8921
8922                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
8923
8924                 if (!io_sqring_full(ctx))
8925                         break;
8926
8927                 schedule();
8928         } while (!signal_pending(current));
8929
8930         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
8931 }
8932
8933 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
8934                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
8935                 size_t, sigsz)
8936 {
8937         struct io_ring_ctx *ctx;
8938         long ret = -EBADF;
8939         int submitted = 0;
8940         struct fd f;
8941
8942         io_run_task_work();
8943
8944         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
8945                         IORING_ENTER_SQ_WAIT))
8946                 return -EINVAL;
8947
8948         f = fdget(fd);
8949         if (!f.file)
8950                 return -EBADF;
8951
8952         ret = -EOPNOTSUPP;
8953         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8954                 goto out_fput;
8955
8956         ret = -ENXIO;
8957         ctx = f.file->private_data;
8958         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
8959                 goto out_fput;
8960
8961         ret = -EBADFD;
8962         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
8963                 goto out;
8964
8965         /*
8966          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
8967          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
8968          * we were asked to.
8969          */
8970         ret = 0;
8971         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8972                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
8973                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
8974                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
8975                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
8976                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT)
8977                         io_sqpoll_wait_sq(ctx);
8978                 submitted = to_submit;
8979         } else if (to_submit) {
8980                 ret = io_uring_add_task_file(ctx, f.file);
8981                 if (unlikely(ret))
8982                         goto out;
8983                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8984                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
8985                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8986
8987                 if (submitted != to_submit)
8988                         goto out;
8989         }
8990         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
8991                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
8992
8993                 /*
8994                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
8995                  * space applications don't need to do io completion events
8996                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
8997                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
8998                  */
8999                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9000                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9001                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9002                 } else {
9003                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
9004                 }
9005         }
9006
9007 out:
9008         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9009 out_fput:
9010         fdput(f);
9011         return submitted ? submitted : ret;
9012 }
9013
9014 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9015 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
9016 {
9017         struct io_identity *iod = p;
9018         const struct cred *cred = iod->creds;
9019         struct seq_file *m = data;
9020         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9021         struct group_info *gi;
9022         kernel_cap_t cap;
9023         unsigned __capi;
9024         int g;
9025
9026         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9027         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9028         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9029         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9030         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9031         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9032         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9033         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9034         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9035         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9036         gi = cred->group_info;
9037         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9038                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9039                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9040         }
9041         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9042         cap = cred->cap_effective;
9043         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9044                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9045         seq_putc(m, '\n');
9046         return 0;
9047 }
9048
9049 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9050 {
9051         struct io_sq_data *sq = NULL;
9052         bool has_lock;
9053         int i;
9054
9055         /*
9056          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9057          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9058          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9059          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9060          */
9061         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9062
9063         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
9064                 sq = ctx->sq_data;
9065
9066         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9067         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9068         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9069         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9070                 struct fixed_file_table *table;
9071                 struct file *f;
9072
9073                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
9074                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
9075                 if (f)
9076                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9077                 else
9078                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9079         }
9080         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9081         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9082                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9083
9084                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9085                                                 (unsigned int) buf->len);
9086         }
9087         if (has_lock && !idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
9088                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9089                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
9090         }
9091         seq_printf(m, "PollList:\n");
9092         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9093         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9094                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9095                 struct io_kiocb *req;
9096
9097                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9098                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9099                                         req->task->task_works != NULL);
9100         }
9101         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9102         if (has_lock)
9103                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9104 }
9105
9106 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9107 {
9108         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9109
9110         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9111                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9112                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9113         }
9114 }
9115 #endif
9116
9117 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9118         .release        = io_uring_release,
9119         .flush          = io_uring_flush,
9120         .mmap           = io_uring_mmap,
9121 #ifndef CONFIG_MMU
9122         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9123         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9124 #endif
9125         .poll           = io_uring_poll,
9126         .fasync         = io_uring_fasync,
9127 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9128         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9129 #endif
9130 };
9131
9132 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9133                                   struct io_uring_params *p)
9134 {
9135         struct io_rings *rings;
9136         size_t size, sq_array_offset;
9137
9138         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9139         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9140         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9141
9142         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9143         if (size == SIZE_MAX)
9144                 return -EOVERFLOW;
9145
9146         rings = io_mem_alloc(size);
9147         if (!rings)
9148                 return -ENOMEM;
9149
9150         ctx->rings = rings;
9151         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9152         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9153         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9154         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9155         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9156         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9157         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9158
9159         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9160         if (size == SIZE_MAX) {
9161                 io_mem_free(ctx->rings);
9162                 ctx->rings = NULL;
9163                 return -EOVERFLOW;
9164         }
9165
9166         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9167         if (!ctx->sq_sqes) {
9168                 io_mem_free(ctx->rings);
9169                 ctx->rings = NULL;
9170                 return -ENOMEM;
9171         }
9172
9173         return 0;
9174 }
9175
9176 /*
9177  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9178  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9179  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9180  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9181  */
9182 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
9183 {
9184         struct file *file;
9185         int ret;
9186         int fd;
9187
9188 #if defined(CONFIG_UNIX)
9189         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9190                                 &ctx->ring_sock);
9191         if (ret)
9192                 return ret;
9193 #endif
9194
9195         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9196         if (ret < 0)
9197                 goto err;
9198         fd = ret;
9199
9200         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9201                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9202         if (IS_ERR(file)) {
9203                 put_unused_fd(fd);
9204                 ret = PTR_ERR(file);
9205                 goto err;
9206         }
9207
9208 #if defined(CONFIG_UNIX)
9209         ctx->ring_sock->file = file;
9210 #endif
9211         ret = io_uring_add_task_file(ctx, file);
9212         if (ret) {
9213                 fput(file);
9214                 put_unused_fd(fd);
9215                 goto err;
9216         }
9217         fd_install(fd, file);
9218         return fd;
9219 err:
9220 #if defined(CONFIG_UNIX)
9221         sock_release(ctx->ring_sock);
9222         ctx->ring_sock = NULL;
9223 #endif
9224         return ret;
9225 }
9226
9227 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9228                            struct io_uring_params __user *params)
9229 {
9230         struct user_struct *user = NULL;
9231         struct io_ring_ctx *ctx;
9232         bool limit_mem;
9233         int ret;
9234
9235         if (!entries)
9236                 return -EINVAL;
9237         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9238                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9239                         return -EINVAL;
9240                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9241         }
9242
9243         /*
9244          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9245          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9246          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9247          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9248          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9249          * of CQ ring entries manually.
9250          */
9251         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9252         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9253                 /*
9254                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9255                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9256                  * any cq vs sq ring sizing.
9257                  */
9258                 if (!p->cq_entries)
9259                         return -EINVAL;
9260                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9261                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9262                                 return -EINVAL;
9263                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9264                 }
9265                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9266                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9267                         return -EINVAL;
9268         } else {
9269                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9270         }
9271
9272         user = get_uid(current_user());
9273         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
9274
9275         if (limit_mem) {
9276                 ret = __io_account_mem(user,
9277                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
9278                 if (ret) {
9279                         free_uid(user);
9280                         return ret;
9281                 }
9282         }
9283
9284         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9285         if (!ctx) {
9286                 if (limit_mem)
9287                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
9288                                                                 p->cq_entries));
9289                 free_uid(user);
9290                 return -ENOMEM;
9291         }
9292         ctx->compat = in_compat_syscall();
9293         ctx->user = user;
9294         ctx->creds = get_current_cred();
9295 #ifdef CONFIG_AUDIT
9296         ctx->loginuid = current->loginuid;
9297         ctx->sessionid = current->sessionid;
9298 #endif
9299         ctx->sqo_task = get_task_struct(current);
9300
9301         /*
9302          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9303          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9304          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9305          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9306          */
9307         mmgrab(current->mm);
9308         ctx->mm_account = current->mm;
9309
9310 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
9311         /*
9312          * The sq thread will belong to the original cgroup it was inited in.
9313          * If the cgroup goes offline (e.g. disabling the io controller), then
9314          * issued bios will be associated with the closest cgroup later in the
9315          * block layer.
9316          */
9317         rcu_read_lock();
9318         ctx->sqo_blkcg_css = blkcg_css();
9319         ret = css_tryget_online(ctx->sqo_blkcg_css);
9320         rcu_read_unlock();
9321         if (!ret) {
9322                 /* don't init against a dying cgroup, have the user try again */
9323                 ctx->sqo_blkcg_css = NULL;
9324                 ret = -ENODEV;
9325                 goto err;
9326         }
9327 #endif
9328
9329         /*
9330          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
9331          * the descriptor is installed, it can get closed at any time. Also
9332          * do this before hitting the general error path, as ring freeing
9333          * will un-account as well.
9334          */
9335         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
9336                        ACCT_LOCKED);
9337         ctx->limit_mem = limit_mem;
9338
9339         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9340         if (ret)
9341                 goto err;
9342
9343         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9344         if (ret)
9345                 goto err;
9346
9347         if (!(p->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9348                 io_sq_offload_start(ctx);
9349
9350         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9351         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9352         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9353         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9354         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9355         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9356         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9357         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9358
9359         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9360         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9361         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9362         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9363         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9364         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9365         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9366         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9367
9368         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9369                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9370                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9371                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
9372
9373         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9374                 ret = -EFAULT;
9375                 goto err;
9376         }
9377
9378         /*
9379          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9380          * having closed it before we finish setup
9381          */
9382         ret = io_uring_get_fd(ctx);
9383         if (ret < 0)
9384                 goto err;
9385
9386         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9387         return ret;
9388 err:
9389         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9390         return ret;
9391 }
9392
9393 /*
9394  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9395  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9396  * params structure passed in.
9397  */
9398 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9399 {
9400         struct io_uring_params p;
9401         int i;
9402
9403         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9404                 return -EFAULT;
9405         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9406                 if (p.resv[i])
9407                         return -EINVAL;
9408         }
9409
9410         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9411                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9412                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9413                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9414                 return -EINVAL;
9415
9416         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9417 }
9418
9419 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9420                 struct io_uring_params __user *, params)
9421 {
9422         return io_uring_setup(entries, params);
9423 }
9424
9425 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9426 {
9427         struct io_uring_probe *p;
9428         size_t size;
9429         int i, ret;
9430
9431         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9432         if (size == SIZE_MAX)
9433                 return -EOVERFLOW;
9434         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9435         if (!p)
9436                 return -ENOMEM;
9437
9438         ret = -EFAULT;
9439         if (copy_from_user(p, arg, size))
9440                 goto out;
9441         ret = -EINVAL;
9442         if (memchr_inv(p, 0, size))
9443                 goto out;
9444
9445         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9446         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9447                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9448
9449         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9450                 p->ops[i].op = i;
9451                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9452                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9453         }
9454         p->ops_len = i;
9455
9456         ret = 0;
9457         if (copy_to_user(arg, p, size))
9458                 ret = -EFAULT;
9459 out:
9460         kfree(p);
9461         return ret;
9462 }
9463
9464 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9465 {
9466         struct io_identity *id;
9467         int ret;
9468
9469         id = kmalloc(sizeof(*id), GFP_KERNEL);
9470         if (unlikely(!id))
9471                 return -ENOMEM;
9472
9473         io_init_identity(id);
9474         id->creds = get_current_cred();
9475
9476         ret = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, id, 1, USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
9477         if (ret < 0) {
9478                 put_cred(id->creds);
9479                 kfree(id);
9480         }
9481         return ret;
9482 }
9483
9484 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9485 {
9486         struct io_identity *iod;
9487
9488         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
9489         if (iod) {
9490                 put_cred(iod->creds);
9491                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
9492                         kfree(iod);
9493                 return 0;
9494         }
9495
9496         return -EINVAL;
9497 }
9498
9499 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9500                                     unsigned int nr_args)
9501 {
9502         struct io_uring_restriction *res;
9503         size_t size;
9504         int i, ret;
9505
9506         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9507         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9508                 return -EBADFD;
9509
9510         /* We allow only a single restrictions registration */
9511         if (ctx->restrictions.registered)
9512                 return -EBUSY;
9513
9514         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9515                 return -EINVAL;
9516
9517         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9518         if (size == SIZE_MAX)
9519                 return -EOVERFLOW;
9520
9521         res = memdup_user(arg, size);
9522         if (IS_ERR(res))
9523                 return PTR_ERR(res);
9524
9525         ret = 0;
9526
9527         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9528                 switch (res[i].opcode) {
9529                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9530                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9531                                 ret = -EINVAL;
9532                                 goto out;
9533                         }
9534
9535                         __set_bit(res[i].register_op,
9536                                   ctx->restrictions.register_op);
9537                         break;
9538                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9539                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9540                                 ret = -EINVAL;
9541                                 goto out;
9542                         }
9543
9544                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9545                         break;
9546                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9547                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9548                         break;
9549                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9550                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9551                         break;
9552                 default:
9553                         ret = -EINVAL;
9554                         goto out;
9555                 }
9556         }
9557
9558 out:
9559         /* Reset all restrictions if an error happened */
9560         if (ret != 0)
9561                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9562         else
9563                 ctx->restrictions.registered = true;
9564
9565         kfree(res);
9566         return ret;
9567 }
9568
9569 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9570 {
9571         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9572                 return -EBADFD;
9573
9574         if (ctx->restrictions.registered)
9575                 ctx->restricted = 1;
9576
9577         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9578
9579         io_sq_offload_start(ctx);
9580
9581         return 0;
9582 }
9583
9584 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9585 {
9586         switch (op) {
9587         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9588         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9589         case IORING_REGISTER_PROBE:
9590         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9591         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9592                 return false;
9593         default:
9594                 return true;
9595         }
9596 }
9597
9598 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9599                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9600         __releases(ctx->uring_lock)
9601         __acquires(ctx->uring_lock)
9602 {
9603         int ret;
9604
9605         /*
9606          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9607          * someone else killed the ctx or is already going through
9608          * io_uring_register().
9609          */
9610         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9611                 return -ENXIO;
9612
9613         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9614                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9615
9616                 /*
9617                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9618                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9619                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9620                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9621                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9622                  * after we've killed the percpu ref.
9623                  */
9624                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9625                 do {
9626                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9627                         if (!ret)
9628                                 break;
9629                         ret = io_run_task_work_sig();
9630                         if (ret < 0)
9631                                 break;
9632                 } while (1);
9633
9634                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9635
9636                 if (ret) {
9637                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9638                         goto out_quiesce;
9639                 }
9640         }
9641
9642         if (ctx->restricted) {
9643                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9644                         ret = -EINVAL;
9645                         goto out;
9646                 }
9647
9648                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9649                         ret = -EACCES;
9650                         goto out;
9651                 }
9652         }
9653
9654         switch (opcode) {
9655         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9656                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
9657                 break;
9658         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9659                 ret = -EINVAL;
9660                 if (arg || nr_args)
9661                         break;
9662                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
9663                 break;
9664         case IORING_REGISTER_FILES:
9665                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9666                 break;
9667         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9668                 ret = -EINVAL;
9669                 if (arg || nr_args)
9670                         break;
9671                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9672                 break;
9673         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9674                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9675                 break;
9676         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9677         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9678                 ret = -EINVAL;
9679                 if (nr_args != 1)
9680                         break;
9681                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9682                 if (ret)
9683                         break;
9684                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9685                         ctx->eventfd_async = 1;
9686                 else
9687                         ctx->eventfd_async = 0;
9688                 break;
9689         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9690                 ret = -EINVAL;
9691                 if (arg || nr_args)
9692                         break;
9693                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9694                 break;
9695         case IORING_REGISTER_PROBE:
9696                 ret = -EINVAL;
9697                 if (!arg || nr_args > 256)
9698                         break;
9699                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9700                 break;
9701         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9702                 ret = -EINVAL;
9703                 if (arg || nr_args)
9704                         break;
9705                 ret = io_register_personality(ctx);
9706                 break;
9707         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9708                 ret = -EINVAL;
9709                 if (arg)
9710                         break;
9711                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9712                 break;
9713         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9714                 ret = -EINVAL;
9715                 if (arg || nr_args)
9716                         break;
9717                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9718                 break;
9719         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9720                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9721                 break;
9722         default:
9723                 ret = -EINVAL;
9724                 break;
9725         }
9726
9727 out:
9728         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9729                 /* bring the ctx back to life */
9730                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9731 out_quiesce:
9732                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9733         }
9734         return ret;
9735 }
9736
9737 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9738                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9739 {
9740         struct io_ring_ctx *ctx;
9741         long ret = -EBADF;
9742         struct fd f;
9743
9744         f = fdget(fd);
9745         if (!f.file)
9746                 return -EBADF;
9747
9748         ret = -EOPNOTSUPP;
9749         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9750                 goto out_fput;
9751
9752         ctx = f.file->private_data;
9753
9754         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9755         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9756         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9757         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9758                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9759 out_fput:
9760         fdput(f);
9761         return ret;
9762 }
9763
9764 static int __init io_uring_init(void)
9765 {
9766 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9767         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9768         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9769 } while (0)
9770
9771 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9772         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9773         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9774         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9775         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9776         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9777         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9778         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9779         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9780         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9781         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9782         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9783         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9784         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9785         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9786         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9787         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9788         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9789         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9790         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9791         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9792         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9793         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9794         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9795         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9796         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9797         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9798         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9799         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9800         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9801         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9802
9803         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9804         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9805         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
9806         return 0;
9807 };
9808 __initcall(io_uring_init);