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