io_uring: allow user configurable IO thread CPU affinity
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqe (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/blkdev.h>
61 #include <linux/bvec.h>
62 #include <linux/net.h>
63 #include <net/sock.h>
64 #include <net/af_unix.h>
65 #include <net/scm.h>
66 #include <linux/anon_inodes.h>
67 #include <linux/sched/mm.h>
68 #include <linux/uaccess.h>
69 #include <linux/nospec.h>
70 #include <linux/sizes.h>
71 #include <linux/hugetlb.h>
72 #include <linux/highmem.h>
73 #include <linux/namei.h>
74 #include <linux/fsnotify.h>
75 #include <linux/fadvise.h>
76 #include <linux/eventpoll.h>
77 #include <linux/splice.h>
78 #include <linux/task_work.h>
79 #include <linux/pagemap.h>
80 #include <linux/io_uring.h>
81
82 #define CREATE_TRACE_POINTS
83 #include <trace/events/io_uring.h>
84
85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
86
87 #include "internal.h"
88 #include "io-wq.h"
89
90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
92
93 /*
94  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
95  */
96 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
97 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
98 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
99 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
100 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
101                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
102
103 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT 9
104 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX   (1U << IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT)
105 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK  (IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX - 1)
106
107 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
108
109 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
110                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
111                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
112
113 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
114
115 struct io_uring {
116         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
117         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
118 };
119
120 /*
121  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
122  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
123  *
124  * The offsets to the member fields are published through struct
125  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
126  */
127 struct io_rings {
128         /*
129          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
130          * masked to get valid indices.
131          *
132          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
133          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
134          * cq ring.
135          */
136         struct io_uring         sq, cq;
137         /*
138          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
139          * ring_entries - 1)
140          */
141         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
142         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
143         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
144         /*
145          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
146          * invalid index stored in array
147          *
148          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
149          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
150          * cached value).
151          *
152          * After a new SQ head value was read by the application this
153          * counter includes all submissions that were dropped reaching
154          * the new SQ head (and possibly more).
155          */
156         u32                     sq_dropped;
157         /*
158          * Runtime SQ flags
159          *
160          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
161          * application.
162          *
163          * The application needs a full memory barrier before checking
164          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
165          */
166         u32                     sq_flags;
167         /*
168          * Runtime CQ flags
169          *
170          * Written by the application, shouldn't be modified by the
171          * kernel.
172          */
173         u32                     cq_flags;
174         /*
175          * Number of completion events lost because the queue was full;
176          * this should be avoided by the application by making sure
177          * there are not more requests pending than there is space in
178          * the completion queue.
179          *
180          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
181          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
182          * cached value).
183          *
184          * As completion events come in out of order this counter is not
185          * ordered with any other data.
186          */
187         u32                     cq_overflow;
188         /*
189          * Ring buffer of completion events.
190          *
191          * The kernel writes completion events fresh every time they are
192          * produced, so the application is allowed to modify pending
193          * entries.
194          */
195         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
196 };
197
198 enum io_uring_cmd_flags {
199         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
200         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
201 };
202
203 struct io_mapped_ubuf {
204         u64             ubuf;
205         u64             ubuf_end;
206         unsigned int    nr_bvecs;
207         unsigned long   acct_pages;
208         struct bio_vec  bvec[];
209 };
210
211 struct io_ring_ctx;
212
213 struct io_overflow_cqe {
214         struct io_uring_cqe cqe;
215         struct list_head list;
216 };
217
218 struct io_fixed_file {
219         /* file * with additional FFS_* flags */
220         unsigned long file_ptr;
221 };
222
223 struct io_rsrc_put {
224         struct list_head list;
225         u64 tag;
226         union {
227                 void *rsrc;
228                 struct file *file;
229                 struct io_mapped_ubuf *buf;
230         };
231 };
232
233 struct io_file_table {
234         /* two level table */
235         struct io_fixed_file **files;
236 };
237
238 struct io_rsrc_node {
239         struct percpu_ref               refs;
240         struct list_head                node;
241         struct list_head                rsrc_list;
242         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
243         struct llist_node               llist;
244         bool                            done;
245 };
246
247 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
248
249 struct io_rsrc_data {
250         struct io_ring_ctx              *ctx;
251
252         u64                             **tags;
253         unsigned int                    nr;
254         rsrc_put_fn                     *do_put;
255         atomic_t                        refs;
256         struct completion               done;
257         bool                            quiesce;
258 };
259
260 struct io_buffer {
261         struct list_head list;
262         __u64 addr;
263         __u32 len;
264         __u16 bid;
265 };
266
267 struct io_restriction {
268         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
269         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
270         u8 sqe_flags_allowed;
271         u8 sqe_flags_required;
272         bool registered;
273 };
274
275 enum {
276         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
277         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
278 };
279
280 struct io_sq_data {
281         refcount_t              refs;
282         atomic_t                park_pending;
283         struct mutex            lock;
284
285         /* ctx's that are using this sqd */
286         struct list_head        ctx_list;
287
288         struct task_struct      *thread;
289         struct wait_queue_head  wait;
290
291         unsigned                sq_thread_idle;
292         int                     sq_cpu;
293         pid_t                   task_pid;
294         pid_t                   task_tgid;
295
296         unsigned long           state;
297         struct completion       exited;
298 };
299
300 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
301 #define IO_COMPL_BATCH                  32
302 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
303 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
304
305 struct io_comp_state {
306         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
307         unsigned int            nr;
308         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
309         struct list_head        free_list;
310 };
311
312 struct io_submit_link {
313         struct io_kiocb         *head;
314         struct io_kiocb         *last;
315 };
316
317 struct io_submit_state {
318         struct blk_plug         plug;
319         struct io_submit_link   link;
320
321         /*
322          * io_kiocb alloc cache
323          */
324         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
325         unsigned int            free_reqs;
326
327         bool                    plug_started;
328
329         /*
330          * Batch completion logic
331          */
332         struct io_comp_state    comp;
333
334         /*
335          * File reference cache
336          */
337         struct file             *file;
338         unsigned int            fd;
339         unsigned int            file_refs;
340         unsigned int            ios_left;
341 };
342
343 struct io_ring_ctx {
344         /* const or read-mostly hot data */
345         struct {
346                 struct percpu_ref       refs;
347
348                 struct io_rings         *rings;
349                 unsigned int            flags;
350                 unsigned int            compat: 1;
351                 unsigned int            drain_next: 1;
352                 unsigned int            eventfd_async: 1;
353                 unsigned int            restricted: 1;
354                 unsigned int            off_timeout_used: 1;
355                 unsigned int            drain_active: 1;
356         } ____cacheline_aligned_in_smp;
357
358         /* submission data */
359         struct {
360                 struct mutex            uring_lock;
361
362                 /*
363                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
364                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
365                  *
366                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
367                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
368                  * the queue when needed.
369                  *
370                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
371                  * array.
372                  */
373                 u32                     *sq_array;
374                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
375                 unsigned                cached_sq_head;
376                 unsigned                sq_entries;
377                 struct list_head        defer_list;
378
379                 /*
380                  * Fixed resources fast path, should be accessed only under
381                  * uring_lock, and updated through io_uring_register(2)
382                  */
383                 struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
384                 struct io_file_table    file_table;
385                 unsigned                nr_user_files;
386                 unsigned                nr_user_bufs;
387                 struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
388
389                 struct io_submit_state  submit_state;
390                 struct list_head        timeout_list;
391                 struct list_head        cq_overflow_list;
392                 struct xarray           io_buffers;
393                 struct xarray           personalities;
394                 u32                     pers_next;
395                 unsigned                sq_thread_idle;
396         } ____cacheline_aligned_in_smp;
397
398         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
399         struct list_head        locked_free_list;
400         unsigned int            locked_free_nr;
401
402         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
403         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
404
405         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
406         struct list_head        sqd_list;
407
408         unsigned long           check_cq_overflow;
409
410         struct {
411                 unsigned                cached_cq_tail;
412                 unsigned                cq_entries;
413                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
414                 struct wait_queue_head  poll_wait;
415                 struct wait_queue_head  cq_wait;
416                 unsigned                cq_extra;
417                 atomic_t                cq_timeouts;
418                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
419                 unsigned                cq_last_tm_flush;
420         } ____cacheline_aligned_in_smp;
421
422         struct {
423                 spinlock_t              completion_lock;
424
425                 /*
426                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
427                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
428                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
429                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
430                  */
431                 struct list_head        iopoll_list;
432                 struct hlist_head       *cancel_hash;
433                 unsigned                cancel_hash_bits;
434                 bool                    poll_multi_file;
435         } ____cacheline_aligned_in_smp;
436
437         struct io_restriction           restrictions;
438
439         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
440         struct {
441                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
442                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
443                 struct io_rsrc_data             *file_data;
444                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
445
446                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
447                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
448                 struct list_head                rsrc_ref_list;
449                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
450         };
451
452         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
453         struct {
454                 #if defined(CONFIG_UNIX)
455                         struct socket           *ring_sock;
456                 #endif
457                 /* hashed buffered write serialization */
458                 struct io_wq_hash               *hash_map;
459
460                 /* Only used for accounting purposes */
461                 struct user_struct              *user;
462                 struct mm_struct                *mm_account;
463
464                 /* ctx exit and cancelation */
465                 struct callback_head            *exit_task_work;
466                 struct work_struct              exit_work;
467                 struct list_head                tctx_list;
468                 struct completion               ref_comp;
469         };
470 };
471
472 struct io_uring_task {
473         /* submission side */
474         int                     cached_refs;
475         struct xarray           xa;
476         struct wait_queue_head  wait;
477         const struct io_ring_ctx *last;
478         struct io_wq            *io_wq;
479         struct percpu_counter   inflight;
480         atomic_t                inflight_tracked;
481         atomic_t                in_idle;
482
483         spinlock_t              task_lock;
484         struct io_wq_work_list  task_list;
485         unsigned long           task_state;
486         struct callback_head    task_work;
487 };
488
489 /*
490  * First field must be the file pointer in all the
491  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
492  */
493 struct io_poll_iocb {
494         struct file                     *file;
495         struct wait_queue_head          *head;
496         __poll_t                        events;
497         bool                            done;
498         bool                            canceled;
499         struct wait_queue_entry         wait;
500 };
501
502 struct io_poll_update {
503         struct file                     *file;
504         u64                             old_user_data;
505         u64                             new_user_data;
506         __poll_t                        events;
507         bool                            update_events;
508         bool                            update_user_data;
509 };
510
511 struct io_close {
512         struct file                     *file;
513         int                             fd;
514 };
515
516 struct io_timeout_data {
517         struct io_kiocb                 *req;
518         struct hrtimer                  timer;
519         struct timespec64               ts;
520         enum hrtimer_mode               mode;
521 };
522
523 struct io_accept {
524         struct file                     *file;
525         struct sockaddr __user          *addr;
526         int __user                      *addr_len;
527         int                             flags;
528         unsigned long                   nofile;
529 };
530
531 struct io_sync {
532         struct file                     *file;
533         loff_t                          len;
534         loff_t                          off;
535         int                             flags;
536         int                             mode;
537 };
538
539 struct io_cancel {
540         struct file                     *file;
541         u64                             addr;
542 };
543
544 struct io_timeout {
545         struct file                     *file;
546         u32                             off;
547         u32                             target_seq;
548         struct list_head                list;
549         /* head of the link, used by linked timeouts only */
550         struct io_kiocb                 *head;
551 };
552
553 struct io_timeout_rem {
554         struct file                     *file;
555         u64                             addr;
556
557         /* timeout update */
558         struct timespec64               ts;
559         u32                             flags;
560 };
561
562 struct io_rw {
563         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
564         struct kiocb                    kiocb;
565         u64                             addr;
566         u64                             len;
567 };
568
569 struct io_connect {
570         struct file                     *file;
571         struct sockaddr __user          *addr;
572         int                             addr_len;
573 };
574
575 struct io_sr_msg {
576         struct file                     *file;
577         union {
578                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
579                 struct user_msghdr __user       *umsg;
580                 void __user                     *buf;
581         };
582         int                             msg_flags;
583         int                             bgid;
584         size_t                          len;
585         struct io_buffer                *kbuf;
586 };
587
588 struct io_open {
589         struct file                     *file;
590         int                             dfd;
591         struct filename                 *filename;
592         struct open_how                 how;
593         unsigned long                   nofile;
594 };
595
596 struct io_rsrc_update {
597         struct file                     *file;
598         u64                             arg;
599         u32                             nr_args;
600         u32                             offset;
601 };
602
603 struct io_fadvise {
604         struct file                     *file;
605         u64                             offset;
606         u32                             len;
607         u32                             advice;
608 };
609
610 struct io_madvise {
611         struct file                     *file;
612         u64                             addr;
613         u32                             len;
614         u32                             advice;
615 };
616
617 struct io_epoll {
618         struct file                     *file;
619         int                             epfd;
620         int                             op;
621         int                             fd;
622         struct epoll_event              event;
623 };
624
625 struct io_splice {
626         struct file                     *file_out;
627         struct file                     *file_in;
628         loff_t                          off_out;
629         loff_t                          off_in;
630         u64                             len;
631         unsigned int                    flags;
632 };
633
634 struct io_provide_buf {
635         struct file                     *file;
636         __u64                           addr;
637         __u32                           len;
638         __u32                           bgid;
639         __u16                           nbufs;
640         __u16                           bid;
641 };
642
643 struct io_statx {
644         struct file                     *file;
645         int                             dfd;
646         unsigned int                    mask;
647         unsigned int                    flags;
648         const char __user               *filename;
649         struct statx __user             *buffer;
650 };
651
652 struct io_shutdown {
653         struct file                     *file;
654         int                             how;
655 };
656
657 struct io_rename {
658         struct file                     *file;
659         int                             old_dfd;
660         int                             new_dfd;
661         struct filename                 *oldpath;
662         struct filename                 *newpath;
663         int                             flags;
664 };
665
666 struct io_unlink {
667         struct file                     *file;
668         int                             dfd;
669         int                             flags;
670         struct filename                 *filename;
671 };
672
673 struct io_completion {
674         struct file                     *file;
675         struct list_head                list;
676         u32                             cflags;
677 };
678
679 struct io_async_connect {
680         struct sockaddr_storage         address;
681 };
682
683 struct io_async_msghdr {
684         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
685         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
686         struct iovec                    *free_iov;
687         struct sockaddr __user          *uaddr;
688         struct msghdr                   msg;
689         struct sockaddr_storage         addr;
690 };
691
692 struct io_async_rw {
693         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
694         const struct iovec              *free_iovec;
695         struct iov_iter                 iter;
696         size_t                          bytes_done;
697         struct wait_page_queue          wpq;
698 };
699
700 enum {
701         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
702         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
703         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
704         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
705         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
706         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
707
708         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
709         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
710         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
711         REQ_F_CUR_POS_BIT,
712         REQ_F_NOWAIT_BIT,
713         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
714         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
715         REQ_F_POLLED_BIT,
716         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
717         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
718         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
719         REQ_F_REISSUE_BIT,
720         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
721         /* keep async read/write and isreg together and in order */
722         REQ_F_ASYNC_READ_BIT,
723         REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT,
724         REQ_F_ISREG_BIT,
725
726         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
727         __REQ_F_LAST_BIT,
728 };
729
730 enum {
731         /* ctx owns file */
732         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
733         /* drain existing IO first */
734         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
735         /* linked sqes */
736         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
737         /* doesn't sever on completion < 0 */
738         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
739         /* IOSQE_ASYNC */
740         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
741         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
742         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
743
744         /* fail rest of links */
745         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
746         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
747         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
748         /* read/write uses file position */
749         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
750         /* must not punt to workers */
751         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
752         /* has or had linked timeout */
753         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
754         /* needs cleanup */
755         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
756         /* already went through poll handler */
757         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
758         /* buffer already selected */
759         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
760         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
761         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
762         /* completion is deferred through io_comp_state */
763         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
764         /* caller should reissue async */
765         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
766         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
767         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
768         /* supports async reads */
769         REQ_F_ASYNC_READ        = BIT(REQ_F_ASYNC_READ_BIT),
770         /* supports async writes */
771         REQ_F_ASYNC_WRITE       = BIT(REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT),
772         /* regular file */
773         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
774 };
775
776 struct async_poll {
777         struct io_poll_iocb     poll;
778         struct io_poll_iocb     *double_poll;
779 };
780
781 struct io_task_work {
782         struct io_wq_work_node  node;
783         task_work_func_t        func;
784 };
785
786 enum {
787         IORING_RSRC_FILE                = 0,
788         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
789 };
790
791 /*
792  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
793  * as the first entry in their struct definition. So you can
794  * access the file pointer through any of the sub-structs,
795  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
796  */
797 struct io_kiocb {
798         union {
799                 struct file             *file;
800                 struct io_rw            rw;
801                 struct io_poll_iocb     poll;
802                 struct io_poll_update   poll_update;
803                 struct io_accept        accept;
804                 struct io_sync          sync;
805                 struct io_cancel        cancel;
806                 struct io_timeout       timeout;
807                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
808                 struct io_connect       connect;
809                 struct io_sr_msg        sr_msg;
810                 struct io_open          open;
811                 struct io_close         close;
812                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
813                 struct io_fadvise       fadvise;
814                 struct io_madvise       madvise;
815                 struct io_epoll         epoll;
816                 struct io_splice        splice;
817                 struct io_provide_buf   pbuf;
818                 struct io_statx         statx;
819                 struct io_shutdown      shutdown;
820                 struct io_rename        rename;
821                 struct io_unlink        unlink;
822                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
823                 struct io_completion    compl;
824         };
825
826         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
827         void                            *async_data;
828         u8                              opcode;
829         /* polled IO has completed */
830         u8                              iopoll_completed;
831
832         u16                             buf_index;
833         u32                             result;
834
835         struct io_ring_ctx              *ctx;
836         unsigned int                    flags;
837         atomic_t                        refs;
838         struct task_struct              *task;
839         u64                             user_data;
840
841         struct io_kiocb                 *link;
842         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
843
844         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
845         struct list_head                inflight_entry;
846         union {
847                 struct io_task_work     io_task_work;
848                 struct callback_head    task_work;
849         };
850         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
851         struct hlist_node               hash_node;
852         struct async_poll               *apoll;
853         struct io_wq_work               work;
854         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
855         struct io_mapped_ubuf           *imu;
856 };
857
858 struct io_tctx_node {
859         struct list_head        ctx_node;
860         struct task_struct      *task;
861         struct io_ring_ctx      *ctx;
862 };
863
864 struct io_defer_entry {
865         struct list_head        list;
866         struct io_kiocb         *req;
867         u32                     seq;
868 };
869
870 struct io_op_def {
871         /* needs req->file assigned */
872         unsigned                needs_file : 1;
873         /* hash wq insertion if file is a regular file */
874         unsigned                hash_reg_file : 1;
875         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
876         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
877         /* opcode is not supported by this kernel */
878         unsigned                not_supported : 1;
879         /* set if opcode supports polled "wait" */
880         unsigned                pollin : 1;
881         unsigned                pollout : 1;
882         /* op supports buffer selection */
883         unsigned                buffer_select : 1;
884         /* do prep async if is going to be punted */
885         unsigned                needs_async_setup : 1;
886         /* should block plug */
887         unsigned                plug : 1;
888         /* size of async data needed, if any */
889         unsigned short          async_size;
890 };
891
892 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
893         [IORING_OP_NOP] = {},
894         [IORING_OP_READV] = {
895                 .needs_file             = 1,
896                 .unbound_nonreg_file    = 1,
897                 .pollin                 = 1,
898                 .buffer_select          = 1,
899                 .needs_async_setup      = 1,
900                 .plug                   = 1,
901                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
902         },
903         [IORING_OP_WRITEV] = {
904                 .needs_file             = 1,
905                 .hash_reg_file          = 1,
906                 .unbound_nonreg_file    = 1,
907                 .pollout                = 1,
908                 .needs_async_setup      = 1,
909                 .plug                   = 1,
910                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
911         },
912         [IORING_OP_FSYNC] = {
913                 .needs_file             = 1,
914         },
915         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
916                 .needs_file             = 1,
917                 .unbound_nonreg_file    = 1,
918                 .pollin                 = 1,
919                 .plug                   = 1,
920                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
921         },
922         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
923                 .needs_file             = 1,
924                 .hash_reg_file          = 1,
925                 .unbound_nonreg_file    = 1,
926                 .pollout                = 1,
927                 .plug                   = 1,
928                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
929         },
930         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
931                 .needs_file             = 1,
932                 .unbound_nonreg_file    = 1,
933         },
934         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
935         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
936                 .needs_file             = 1,
937         },
938         [IORING_OP_SENDMSG] = {
939                 .needs_file             = 1,
940                 .unbound_nonreg_file    = 1,
941                 .pollout                = 1,
942                 .needs_async_setup      = 1,
943                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
944         },
945         [IORING_OP_RECVMSG] = {
946                 .needs_file             = 1,
947                 .unbound_nonreg_file    = 1,
948                 .pollin                 = 1,
949                 .buffer_select          = 1,
950                 .needs_async_setup      = 1,
951                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
952         },
953         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
954                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
955         },
956         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
957                 /* used by timeout updates' prep() */
958         },
959         [IORING_OP_ACCEPT] = {
960                 .needs_file             = 1,
961                 .unbound_nonreg_file    = 1,
962                 .pollin                 = 1,
963         },
964         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
965         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
966                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
967         },
968         [IORING_OP_CONNECT] = {
969                 .needs_file             = 1,
970                 .unbound_nonreg_file    = 1,
971                 .pollout                = 1,
972                 .needs_async_setup      = 1,
973                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
974         },
975         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
976                 .needs_file             = 1,
977         },
978         [IORING_OP_OPENAT] = {},
979         [IORING_OP_CLOSE] = {},
980         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
981         [IORING_OP_STATX] = {},
982         [IORING_OP_READ] = {
983                 .needs_file             = 1,
984                 .unbound_nonreg_file    = 1,
985                 .pollin                 = 1,
986                 .buffer_select          = 1,
987                 .plug                   = 1,
988                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
989         },
990         [IORING_OP_WRITE] = {
991                 .needs_file             = 1,
992                 .unbound_nonreg_file    = 1,
993                 .pollout                = 1,
994                 .plug                   = 1,
995                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
996         },
997         [IORING_OP_FADVISE] = {
998                 .needs_file             = 1,
999         },
1000         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1001         [IORING_OP_SEND] = {
1002                 .needs_file             = 1,
1003                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1004                 .pollout                = 1,
1005         },
1006         [IORING_OP_RECV] = {
1007                 .needs_file             = 1,
1008                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1009                 .pollin                 = 1,
1010                 .buffer_select          = 1,
1011         },
1012         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1013         },
1014         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1015                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1016         },
1017         [IORING_OP_SPLICE] = {
1018                 .needs_file             = 1,
1019                 .hash_reg_file          = 1,
1020                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1021         },
1022         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1023         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1024         [IORING_OP_TEE] = {
1025                 .needs_file             = 1,
1026                 .hash_reg_file          = 1,
1027                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1028         },
1029         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1030                 .needs_file             = 1,
1031         },
1032         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1033         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1034 };
1035
1036 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1037 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1038 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1039                                          struct task_struct *task,
1040                                          bool cancel_all);
1041 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1042 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx);
1043
1044 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1045                                  long res, unsigned int cflags);
1046 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1047 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1048 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1049 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1050 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1051 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1052 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1053                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1054                                      unsigned nr_args);
1055 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1056 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1057                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1058 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1059 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1060
1061 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1062 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1063                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1064 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req);
1065 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1066
1067 static struct kmem_cache *req_cachep;
1068
1069 static const struct file_operations io_uring_fops;
1070
1071 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1072 {
1073 #if defined(CONFIG_UNIX)
1074         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1075                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1076
1077                 return ctx->ring_sock->sk;
1078         }
1079 #endif
1080         return NULL;
1081 }
1082 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1083
1084 #define io_for_each_link(pos, head) \
1085         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1086
1087 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1088 {
1089         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1090
1091         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1092                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1093                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1094         }
1095 }
1096
1097 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1098 {
1099         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1100
1101         /* already at zero, wait for ->release() */
1102         if (!got)
1103                 wait_for_completion(compl);
1104         percpu_ref_resurrect(ref);
1105         if (got)
1106                 percpu_ref_put(ref);
1107 }
1108
1109 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1110                           bool cancel_all)
1111 {
1112         struct io_kiocb *req;
1113
1114         if (task && head->task != task)
1115                 return false;
1116         if (cancel_all)
1117                 return true;
1118
1119         io_for_each_link(req, head) {
1120                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1121                         return true;
1122         }
1123         return false;
1124 }
1125
1126 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1127 {
1128         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1129 }
1130
1131 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1132 {
1133         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1134
1135         complete(&ctx->ref_comp);
1136 }
1137
1138 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1139 {
1140         return !req->timeout.off;
1141 }
1142
1143 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1144 {
1145         struct io_ring_ctx *ctx;
1146         int hash_bits;
1147
1148         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1149         if (!ctx)
1150                 return NULL;
1151
1152         /*
1153          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1154          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1155          */
1156         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1157         hash_bits -= 5;
1158         if (hash_bits <= 0)
1159                 hash_bits = 1;
1160         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1161         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1162                                         GFP_KERNEL);
1163         if (!ctx->cancel_hash)
1164                 goto err;
1165         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1166
1167         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1168         if (!ctx->dummy_ubuf)
1169                 goto err;
1170         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1171         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1172
1173         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1174                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1175                 goto err;
1176
1177         ctx->flags = p->flags;
1178         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1179         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1180         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wait);
1181         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1182         init_completion(&ctx->ref_comp);
1183         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1184         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1185         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1186         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1187         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1188         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1189         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1190         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1191         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1192         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1193         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1194         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1195         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1196         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1197         INIT_LIST_HEAD(&ctx->locked_free_list);
1198         return ctx;
1199 err:
1200         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1201         kfree(ctx->cancel_hash);
1202         kfree(ctx);
1203         return NULL;
1204 }
1205
1206 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1207 {
1208         struct io_rings *r = ctx->rings;
1209
1210         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1211         ctx->cq_extra--;
1212 }
1213
1214 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1215 {
1216         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1217                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1218
1219                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1220         }
1221
1222         return false;
1223 }
1224
1225 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1226 {
1227         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1228                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1229                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1230         }
1231 }
1232
1233 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1234 {
1235         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1236         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1237
1238         if (!req->work.creds)
1239                 req->work.creds = get_current_cred();
1240
1241         req->work.list.next = NULL;
1242         req->work.flags = 0;
1243         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1244                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1245
1246         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1247                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1248                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1249         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1250                 if (def->unbound_nonreg_file)
1251                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1252         }
1253
1254         switch (req->opcode) {
1255         case IORING_OP_SPLICE:
1256         case IORING_OP_TEE:
1257                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1258                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1259                 break;
1260         }
1261 }
1262
1263 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1264 {
1265         struct io_kiocb *cur;
1266
1267         io_for_each_link(cur, req)
1268                 io_prep_async_work(cur);
1269 }
1270
1271 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1272 {
1273         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1274         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1275         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1276
1277         BUG_ON(!tctx);
1278         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1279
1280         /* init ->work of the whole link before punting */
1281         io_prep_async_link(req);
1282         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1283                                         &req->work, req->flags);
1284         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1285         if (link)
1286                 io_queue_linked_timeout(link);
1287 }
1288
1289 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1290         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1291 {
1292         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1293
1294         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1295                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1296                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1297                 list_del_init(&req->timeout.list);
1298                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1299                 io_put_req_deferred(req, 1);
1300         }
1301 }
1302
1303 static void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1304 {
1305         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
1306                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1307                                                 struct io_defer_entry, list);
1308
1309                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1310                         break;
1311                 list_del_init(&de->list);
1312                 io_req_task_queue(de->req);
1313                 kfree(de);
1314         }
1315 }
1316
1317 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1318 {
1319         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1320
1321         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1322                 u32 events_needed, events_got;
1323                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1324                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1325
1326                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1327                         break;
1328
1329                 /*
1330                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1331                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1332                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1333                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1334                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1335                  */
1336                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1337                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1338                 if (events_got < events_needed)
1339                         break;
1340
1341                 list_del_init(&req->timeout.list);
1342                 io_kill_timeout(req, 0);
1343         }
1344         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1345 }
1346
1347 static void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1348 {
1349         if (ctx->off_timeout_used)
1350                 io_flush_timeouts(ctx);
1351         if (ctx->drain_active)
1352                 io_queue_deferred(ctx);
1353 }
1354
1355 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1356 {
1357         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active))
1358                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1359         /* order cqe stores with ring update */
1360         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1361 }
1362
1363 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1364 {
1365         struct io_rings *r = ctx->rings;
1366
1367         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1368 }
1369
1370 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1371 {
1372         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1373 }
1374
1375 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1376 {
1377         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1378         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1379
1380         /*
1381          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1382          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1383          * fill the cq entry
1384          */
1385         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1386                 return NULL;
1387
1388         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1389         return &rings->cqes[tail & mask];
1390 }
1391
1392 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1393 {
1394         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1395                 return false;
1396         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1397                 return false;
1398         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1399 }
1400
1401 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1402 {
1403         /* see waitqueue_active() comment */
1404         smp_mb();
1405
1406         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1407                 wake_up(&ctx->cq_wait);
1408         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1409                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1410         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1411                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1412         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1413                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1414                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1415         }
1416 }
1417
1418 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1419 {
1420         /* see waitqueue_active() comment */
1421         smp_mb();
1422
1423         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1424                 if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1425                         wake_up(&ctx->cq_wait);
1426         }
1427         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1428                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1429         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1430                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1431                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1432         }
1433 }
1434
1435 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1436 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1437 {
1438         unsigned long flags;
1439         bool all_flushed, posted;
1440
1441         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1442                 return false;
1443
1444         posted = false;
1445         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1446         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1447                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1448                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1449
1450                 if (!cqe && !force)
1451                         break;
1452                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1453                                         struct io_overflow_cqe, list);
1454                 if (cqe)
1455                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1456                 else
1457                         io_account_cq_overflow(ctx);
1458
1459                 posted = true;
1460                 list_del(&ocqe->list);
1461                 kfree(ocqe);
1462         }
1463
1464         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1465         if (all_flushed) {
1466                 clear_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1467                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1468         }
1469
1470         if (posted)
1471                 io_commit_cqring(ctx);
1472         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1473         if (posted)
1474                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1475         return all_flushed;
1476 }
1477
1478 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1479 {
1480         bool ret = true;
1481
1482         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow)) {
1483                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1484                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1485                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1486                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force);
1487                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1488                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1489         }
1490
1491         return ret;
1492 }
1493
1494 /*
1495  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1496  * see commit f958d7b528b1 for details.
1497  */
1498 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1499         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1500
1501 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1502 {
1503         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1504 }
1505
1506 static inline bool req_ref_sub_and_test(struct io_kiocb *req, int refs)
1507 {
1508         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1509         return atomic_sub_and_test(refs, &req->refs);
1510 }
1511
1512 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1513 {
1514         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1515         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1516 }
1517
1518 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1519 {
1520         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1521 }
1522
1523 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1524 {
1525         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1526         atomic_inc(&req->refs);
1527 }
1528
1529 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1530                                      long res, unsigned int cflags)
1531 {
1532         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1533
1534         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1535         if (!ocqe) {
1536                 /*
1537                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1538                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1539                  * on the floor.
1540                  */
1541                 io_account_cq_overflow(ctx);
1542                 return false;
1543         }
1544         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1545                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1546                 ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1547         }
1548         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1549         ocqe->cqe.res = res;
1550         ocqe->cqe.flags = cflags;
1551         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1552         return true;
1553 }
1554
1555 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1556                                           long res, unsigned int cflags)
1557 {
1558         struct io_uring_cqe *cqe;
1559
1560         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1561
1562         /*
1563          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1564          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1565          * the ring.
1566          */
1567         cqe = io_get_cqe(ctx);
1568         if (likely(cqe)) {
1569                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1570                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1571                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1572                 return true;
1573         }
1574         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1575 }
1576
1577 /* not as hot to bloat with inlining */
1578 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1579                                           long res, unsigned int cflags)
1580 {
1581         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1582 }
1583
1584 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1585                                  unsigned int cflags)
1586 {
1587         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1588         unsigned long flags;
1589
1590         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1591         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1592         /*
1593          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1594          * free_list cache.
1595          */
1596         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1597                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1598                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL))
1599                                 io_disarm_next(req);
1600                         if (req->link) {
1601                                 io_req_task_queue(req->link);
1602                                 req->link = NULL;
1603                         }
1604                 }
1605                 io_dismantle_req(req);
1606                 io_put_task(req->task, 1);
1607                 list_add(&req->compl.list, &ctx->locked_free_list);
1608                 ctx->locked_free_nr++;
1609         } else {
1610                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1611                         req = NULL;
1612         }
1613         io_commit_cqring(ctx);
1614         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1615
1616         if (req) {
1617                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1618                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1619         }
1620 }
1621
1622 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1623 {
1624         return req->flags & (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP |
1625                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT);
1626 }
1627
1628 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1629                                   unsigned int cflags)
1630 {
1631         if (io_req_needs_clean(req))
1632                 io_clean_op(req);
1633         req->result = res;
1634         req->compl.cflags = cflags;
1635         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1636 }
1637
1638 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1639                                      long res, unsigned cflags)
1640 {
1641         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1642                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1643         else
1644                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1645 }
1646
1647 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1648 {
1649         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1650 }
1651
1652 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1653 {
1654         req_set_fail(req);
1655         io_put_req(req);
1656         io_req_complete_post(req, res, 0);
1657 }
1658
1659 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1660                                         struct io_comp_state *cs)
1661 {
1662         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1663         list_splice_init(&ctx->locked_free_list, &cs->free_list);
1664         ctx->locked_free_nr = 0;
1665         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1666 }
1667
1668 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1669 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1670 {
1671         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1672         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1673         int nr;
1674
1675         /*
1676          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1677          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1678          * side cache.
1679          */
1680         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1681                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
1682
1683         nr = state->free_reqs;
1684         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1685                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&cs->free_list,
1686                                                 struct io_kiocb, compl.list);
1687
1688                 list_del(&req->compl.list);
1689                 state->reqs[nr++] = req;
1690                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1691                         break;
1692         }
1693
1694         state->free_reqs = nr;
1695         return nr != 0;
1696 }
1697
1698 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1699 {
1700         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1701
1702         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1703
1704         if (!state->free_reqs) {
1705                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1706                 int ret;
1707
1708                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1709                         goto got_req;
1710
1711                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1712                                             state->reqs);
1713
1714                 /*
1715                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1716                  * retry single alloc to be on the safe side.
1717                  */
1718                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1719                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1720                         if (!state->reqs[0])
1721                                 return NULL;
1722                         ret = 1;
1723                 }
1724                 state->free_reqs = ret;
1725         }
1726 got_req:
1727         state->free_reqs--;
1728         return state->reqs[state->free_reqs];
1729 }
1730
1731 static inline void io_put_file(struct file *file)
1732 {
1733         if (file)
1734                 fput(file);
1735 }
1736
1737 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1738 {
1739         unsigned int flags = req->flags;
1740
1741         if (io_req_needs_clean(req))
1742                 io_clean_op(req);
1743         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1744                 io_put_file(req->file);
1745         if (req->fixed_rsrc_refs)
1746                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1747         if (req->async_data)
1748                 kfree(req->async_data);
1749         if (req->work.creds) {
1750                 put_cred(req->work.creds);
1751                 req->work.creds = NULL;
1752         }
1753 }
1754
1755 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1756 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1757 {
1758         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1759
1760         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1761         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1762                 wake_up(&tctx->wait);
1763         put_task_struct_many(task, nr);
1764 }
1765
1766 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1767 {
1768         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1769
1770         io_dismantle_req(req);
1771         io_put_task(req->task, 1);
1772
1773         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1774         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1775 }
1776
1777 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1778 {
1779         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1780
1781         req->link = nxt->link;
1782         nxt->link = NULL;
1783 }
1784
1785 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1786         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1787 {
1788         struct io_kiocb *link = req->link;
1789
1790         /*
1791          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1792          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1793          */
1794         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1795                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1796
1797                 io_remove_next_linked(req);
1798                 link->timeout.head = NULL;
1799                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1800                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
1801                                              -ECANCELED, 0);
1802                         io_put_req_deferred(link, 1);
1803                         return true;
1804                 }
1805         }
1806         return false;
1807 }
1808
1809 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1810         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1811 {
1812         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1813
1814         req->link = NULL;
1815         while (link) {
1816                 nxt = link->link;
1817                 link->link = NULL;
1818
1819                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1820                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, -ECANCELED, 0);
1821                 io_put_req_deferred(link, 2);
1822                 link = nxt;
1823         }
1824 }
1825
1826 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1827         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1828 {
1829         bool posted = false;
1830
1831         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1832                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1833         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
1834                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
1835                 posted |= (req->link != NULL);
1836                 io_fail_links(req);
1837         }
1838         return posted;
1839 }
1840
1841 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1842 {
1843         struct io_kiocb *nxt;
1844
1845         /*
1846          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1847          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1848          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1849          * of the chain.
1850          */
1851         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)) {
1852                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1853                 unsigned long flags;
1854                 bool posted;
1855
1856                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1857                 posted = io_disarm_next(req);
1858                 if (posted)
1859                         io_commit_cqring(req->ctx);
1860                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1861                 if (posted)
1862                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1863         }
1864         nxt = req->link;
1865         req->link = NULL;
1866         return nxt;
1867 }
1868
1869 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1870 {
1871         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1872                 return NULL;
1873         return __io_req_find_next(req);
1874 }
1875
1876 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1877 {
1878         if (!ctx)
1879                 return;
1880         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1881                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1882                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1883                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1884         }
1885         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1886 }
1887
1888 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1889 {
1890         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1891         struct io_wq_work_list list;
1892         struct io_wq_work_node *node;
1893
1894         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1895                 return false;
1896
1897         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1898         list = tctx->task_list;
1899         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1900         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1901
1902         node = list.first;
1903         while (node) {
1904                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1905                 struct io_kiocb *req;
1906
1907                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1908                 if (req->ctx != ctx) {
1909                         ctx_flush_and_put(ctx);
1910                         ctx = req->ctx;
1911                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1912                 }
1913
1914                 req->task_work.func(&req->task_work);
1915                 node = next;
1916         }
1917
1918         ctx_flush_and_put(ctx);
1919         return list.first != NULL;
1920 }
1921
1922 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1923 {
1924         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1925
1926         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1927
1928         while (__tctx_task_work(tctx))
1929                 cond_resched();
1930 }
1931
1932 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1933 {
1934         struct task_struct *tsk = req->task;
1935         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1936         enum task_work_notify_mode notify;
1937         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1938         unsigned long flags;
1939         int ret = 0;
1940
1941         if (unlikely(tsk->flags & PF_EXITING))
1942                 return -ESRCH;
1943
1944         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1945
1946         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1947         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1948         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1949
1950         /* task_work already pending, we're done */
1951         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1952             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1953                 return 0;
1954
1955         /*
1956          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1957          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1958          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1959          * will do the job.
1960          */
1961         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
1962
1963         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
1964                 wake_up_process(tsk);
1965                 return 0;
1966         }
1967
1968         /*
1969          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1970          * in the list, it got run and we're fine.
1971          */
1972         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1973         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1974                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1975                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1976                         ret = 1;
1977                         break;
1978                 }
1979         }
1980         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1981         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1982         return ret;
1983 }
1984
1985 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1986 {
1987         struct callback_head *work, *next;
1988         bool executed = false;
1989
1990         do {
1991                 work = xchg(work_head, NULL);
1992                 if (!work)
1993                         break;
1994
1995                 do {
1996                         next = work->next;
1997                         work->func(work);
1998                         work = next;
1999                         cond_resched();
2000                 } while (work);
2001                 executed = true;
2002         } while (1);
2003
2004         return executed;
2005 }
2006
2007 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
2008                                   struct callback_head *task_work)
2009 {
2010         struct callback_head *head;
2011
2012         do {
2013                 head = READ_ONCE(*work_head);
2014                 task_work->next = head;
2015         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
2016 }
2017
2018 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
2019                                           task_work_func_t cb)
2020 {
2021         init_task_work(&req->task_work, cb);
2022         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
2023 }
2024
2025 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2026 {
2027         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2028         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2029
2030         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
2031         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2032         io_req_complete_failed(req, req->result);
2033         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2034 }
2035
2036 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2037 {
2038         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2039
2040         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2041         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2042         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2043                 __io_queue_sqe(req);
2044         else
2045                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2046         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2047 }
2048
2049 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2050 {
2051         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2052
2053         __io_req_task_submit(req);
2054 }
2055
2056 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2057 {
2058         req->result = ret;
2059         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2060
2061         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2062                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2063 }
2064
2065 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2066 {
2067         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2068
2069         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2070                 io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
2071 }
2072
2073 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2074 {
2075         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2076
2077         if (nxt)
2078                 io_req_task_queue(nxt);
2079 }
2080
2081 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2082 {
2083         io_queue_next(req);
2084         __io_free_req(req);
2085 }
2086
2087 struct req_batch {
2088         struct task_struct      *task;
2089         int                     task_refs;
2090         int                     ctx_refs;
2091 };
2092
2093 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2094 {
2095         rb->task_refs = 0;
2096         rb->ctx_refs = 0;
2097         rb->task = NULL;
2098 }
2099
2100 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2101                                      struct req_batch *rb)
2102 {
2103         if (rb->task)
2104                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2105         if (rb->ctx_refs)
2106                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2107 }
2108
2109 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2110                               struct io_submit_state *state)
2111 {
2112         io_queue_next(req);
2113         io_dismantle_req(req);
2114
2115         if (req->task != rb->task) {
2116                 if (rb->task)
2117                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2118                 rb->task = req->task;
2119                 rb->task_refs = 0;
2120         }
2121         rb->task_refs++;
2122         rb->ctx_refs++;
2123
2124         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2125                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2126         else
2127                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2128 }
2129
2130 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2131                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2132 {
2133         int i, nr = cs->nr;
2134         struct io_kiocb *req;
2135         struct req_batch rb;
2136
2137         io_init_req_batch(&rb);
2138         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2139         for (i = 0; i < nr; i++) {
2140                 req = cs->reqs[i];
2141                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2142                                         req->compl.cflags);
2143         }
2144         io_commit_cqring(ctx);
2145         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2146
2147         io_cqring_ev_posted(ctx);
2148         for (i = 0; i < nr; i++) {
2149                 req = cs->reqs[i];
2150
2151                 /* submission and completion refs */
2152                 if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2153                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2154         }
2155
2156         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2157         cs->nr = 0;
2158 }
2159
2160 /*
2161  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2162  * was the last reference to this request.
2163  */
2164 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2165 {
2166         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2167
2168         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2169                 nxt = io_req_find_next(req);
2170                 __io_free_req(req);
2171         }
2172         return nxt;
2173 }
2174
2175 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2176 {
2177         if (req_ref_put_and_test(req))
2178                 io_free_req(req);
2179 }
2180
2181 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2182 {
2183         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2184
2185         io_free_req(req);
2186 }
2187
2188 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2189 {
2190         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2191         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2192                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2193 }
2194
2195 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2196 {
2197         if (req_ref_sub_and_test(req, refs))
2198                 io_free_req_deferred(req);
2199 }
2200
2201 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2202 {
2203         /* See comment at the top of this file */
2204         smp_rmb();
2205         return __io_cqring_events(ctx);
2206 }
2207
2208 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2209 {
2210         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2211
2212         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2213         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2214 }
2215
2216 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2217 {
2218         unsigned int cflags;
2219
2220         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2221         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2222         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2223         kfree(kbuf);
2224         return cflags;
2225 }
2226
2227 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2228 {
2229         struct io_buffer *kbuf;
2230
2231         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2232         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2233 }
2234
2235 static inline bool io_run_task_work(void)
2236 {
2237         /*
2238          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2239          * not add work to such a task.
2240          */
2241         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2242                 return false;
2243         if (current->task_works) {
2244                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2245                 task_work_run();
2246                 return true;
2247         }
2248
2249         return false;
2250 }
2251
2252 /*
2253  * Find and free completed poll iocbs
2254  */
2255 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2256                                struct list_head *done)
2257 {
2258         struct req_batch rb;
2259         struct io_kiocb *req;
2260
2261         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2262         smp_rmb();
2263
2264         io_init_req_batch(&rb);
2265         while (!list_empty(done)) {
2266                 int cflags = 0;
2267
2268                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2269                 list_del(&req->inflight_entry);
2270
2271                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN &&
2272                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2273                         req->iopoll_completed = 0;
2274                         req_ref_get(req);
2275                         io_queue_async_work(req);
2276                         continue;
2277                 }
2278
2279                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2280                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2281
2282                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result, cflags);
2283                 (*nr_events)++;
2284
2285                 if (req_ref_put_and_test(req))
2286                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2287         }
2288
2289         io_commit_cqring(ctx);
2290         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2291         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2292 }
2293
2294 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2295                         long min)
2296 {
2297         struct io_kiocb *req, *tmp;
2298         LIST_HEAD(done);
2299         bool spin;
2300         int ret;
2301
2302         /*
2303          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2304          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2305          */
2306         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2307
2308         ret = 0;
2309         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2310                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2311
2312                 /*
2313                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2314                  * If we find a request that requires polling, break out
2315                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2316                  */
2317                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2318                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2319                         continue;
2320                 }
2321                 if (!list_empty(&done))
2322                         break;
2323
2324                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2325                 if (ret < 0)
2326                         break;
2327
2328                 /* iopoll may have completed current req */
2329                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2330                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2331
2332                 if (ret && spin)
2333                         spin = false;
2334                 ret = 0;
2335         }
2336
2337         if (!list_empty(&done))
2338                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2339
2340         return ret;
2341 }
2342
2343 /*
2344  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2345  * find and complete them.
2346  */
2347 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2348 {
2349         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2350                 return;
2351
2352         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2353         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2354                 unsigned int nr_events = 0;
2355
2356                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2357
2358                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2359                 if (nr_events == 0)
2360                         break;
2361                 /*
2362                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2363                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2364                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2365                  */
2366                 if (need_resched()) {
2367                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2368                         cond_resched();
2369                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2370                 }
2371         }
2372         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2373 }
2374
2375 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2376 {
2377         unsigned int nr_events = 0;
2378         int ret = 0;
2379
2380         /*
2381          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2382          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2383          * that got punted to a workqueue.
2384          */
2385         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2386         /*
2387          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2388          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2389          * already triggered a CQE (eg in error).
2390          */
2391         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2392                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2393         if (io_cqring_events(ctx))
2394                 goto out;
2395         do {
2396                 /*
2397                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2398                  * application entering polling for a command before it gets
2399                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2400                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2401                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2402                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2403                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2404                  * very same mutex.
2405                  */
2406                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2407                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2408                         io_run_task_work();
2409                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2410
2411                         if (list_empty(&ctx->iopoll_list))
2412                                 break;
2413                 }
2414                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2415         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2416 out:
2417         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2418         return ret;
2419 }
2420
2421 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2422 {
2423         /*
2424          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2425          * thread.
2426          */
2427         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2428                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2429
2430                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2431                 sb_end_write(sb);
2432         }
2433 }
2434
2435 #ifdef CONFIG_BLOCK
2436 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2437 {
2438         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2439
2440         if (!rw)
2441                 return !io_req_prep_async(req);
2442         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2443         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2444         return true;
2445 }
2446
2447 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2448 {
2449         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2450         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2451
2452         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2453                 return false;
2454         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2455             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2456                 return false;
2457         /*
2458          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2459          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2460          * -EAGAIN.
2461          */
2462         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2463                 return false;
2464         return true;
2465 }
2466 #else
2467 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2468 {
2469         return false;
2470 }
2471 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2472 {
2473         return false;
2474 }
2475 #endif
2476
2477 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2478                              unsigned int issue_flags)
2479 {
2480         int cflags = 0;
2481
2482         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2483                 kiocb_end_write(req);
2484         if (res != req->result) {
2485                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2486                     io_rw_should_reissue(req)) {
2487                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2488                         return;
2489                 }
2490                 req_set_fail(req);
2491         }
2492         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2493                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2494         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2495 }
2496
2497 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2498 {
2499         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2500
2501         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2502 }
2503
2504 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2505 {
2506         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2507
2508         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2509                 kiocb_end_write(req);
2510         if (unlikely(res != req->result)) {
2511                 if (!(res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2512                     io_resubmit_prep(req))) {
2513                         req_set_fail(req);
2514                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2515                 }
2516         }
2517
2518         WRITE_ONCE(req->result, res);
2519         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2520         smp_wmb();
2521         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2522 }
2523
2524 /*
2525  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2526  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2527  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2528  * accessing the kiocb cookie.
2529  */
2530 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2531 {
2532         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2533         const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
2534
2535         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2536         if (unlikely(in_async))
2537                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2538
2539         /*
2540          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2541          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2542          * different devices.
2543          */
2544         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2545                 ctx->poll_multi_file = false;
2546         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2547                 struct io_kiocb *list_req;
2548
2549                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2550                                                 inflight_entry);
2551                 if (list_req->file != req->file)
2552                         ctx->poll_multi_file = true;
2553         }
2554
2555         /*
2556          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2557          * it to the front so we find it first.
2558          */
2559         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2560                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2561         else
2562                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2563
2564         if (unlikely(in_async)) {
2565                 /*
2566                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2567                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2568                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2569                  * whether should wake up sq thread.
2570                  */
2571                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2572                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2573                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2574
2575                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2576         }
2577 }
2578
2579 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2580 {
2581         if (state->file_refs) {
2582                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2583                 state->file_refs = 0;
2584         }
2585 }
2586
2587 /*
2588  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2589  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2590  * has more than one submission.
2591  */
2592 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2593 {
2594         if (!state)
2595                 return fget(fd);
2596
2597         if (state->file_refs) {
2598                 if (state->fd == fd) {
2599                         state->file_refs--;
2600                         return state->file;
2601                 }
2602                 io_state_file_put(state);
2603         }
2604         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2605         if (unlikely(!state->file))
2606                 return NULL;
2607
2608         state->fd = fd;
2609         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2610         return state->file;
2611 }
2612
2613 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2614 {
2615         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2616 }
2617
2618 /*
2619  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2620  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2621  * inline.
2622  */
2623 static bool __io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2624 {
2625         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2626
2627         if (S_ISBLK(mode)) {
2628                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2629                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2630                         return true;
2631                 return false;
2632         }
2633         if (S_ISSOCK(mode))
2634                 return true;
2635         if (S_ISREG(mode)) {
2636                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2637                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2638                     file->f_op != &io_uring_fops)
2639                         return true;
2640                 return false;
2641         }
2642
2643         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2644         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2645                 return true;
2646
2647         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2648                 return false;
2649
2650         if (rw == READ)
2651                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2652
2653         return file->f_op->write_iter != NULL;
2654 }
2655
2656 static bool io_file_supports_async(struct io_kiocb *req, int rw)
2657 {
2658         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_ASYNC_READ))
2659                 return true;
2660         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_ASYNC_WRITE))
2661                 return true;
2662
2663         return __io_file_supports_async(req->file, rw);
2664 }
2665
2666 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2667 {
2668         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2669         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2670         struct file *file = req->file;
2671         unsigned ioprio;
2672         int ret;
2673
2674         if (!(req->flags & REQ_F_ISREG) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2675                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2676
2677         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2678         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2679                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2680                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2681         }
2682         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2683         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2684         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2685         if (unlikely(ret))
2686                 return ret;
2687
2688         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2689         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2690                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2691
2692         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2693         if (ioprio) {
2694                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2695                 if (ret)
2696                         return ret;
2697
2698                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2699         } else
2700                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2701
2702         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2703                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2704                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2705                         return -EOPNOTSUPP;
2706
2707                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2708                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2709                 req->iopoll_completed = 0;
2710         } else {
2711                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2712                         return -EINVAL;
2713                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2714         }
2715
2716         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2717             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2718                 req->imu = NULL;
2719                 io_req_set_rsrc_node(req);
2720         }
2721
2722         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2723         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2724         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2725         return 0;
2726 }
2727
2728 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2729 {
2730         switch (ret) {
2731         case -EIOCBQUEUED:
2732                 break;
2733         case -ERESTARTSYS:
2734         case -ERESTARTNOINTR:
2735         case -ERESTARTNOHAND:
2736         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2737                 /*
2738                  * We can't just restart the syscall, since previously
2739                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2740                  * IO with EINTR.
2741                  */
2742                 ret = -EINTR;
2743                 fallthrough;
2744         default:
2745                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2746         }
2747 }
2748
2749 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2750                        unsigned int issue_flags)
2751 {
2752         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2753         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2754         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2755
2756         /* add previously done IO, if any */
2757         if (io && io->bytes_done > 0) {
2758                 if (ret < 0)
2759                         ret = io->bytes_done;
2760                 else
2761                         ret += io->bytes_done;
2762         }
2763
2764         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2765                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2766         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2767                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2768         else
2769                 io_rw_done(kiocb, ret);
2770
2771         if (check_reissue && req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2772                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2773                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2774                         req_ref_get(req);
2775                         io_queue_async_work(req);
2776                 } else {
2777                         int cflags = 0;
2778
2779                         req_set_fail(req);
2780                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2781                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2782                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2783                 }
2784         }
2785 }
2786
2787 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
2788                              struct io_mapped_ubuf *imu)
2789 {
2790         size_t len = req->rw.len;
2791         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2792         size_t offset;
2793
2794         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2795                 return -EFAULT;
2796         /* not inside the mapped region */
2797         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2798                 return -EFAULT;
2799
2800         /*
2801          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2802          * and advance us to the beginning.
2803          */
2804         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2805         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2806
2807         if (offset) {
2808                 /*
2809                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2810                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2811                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2812                  * we know that:
2813                  *
2814                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2815                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2816                  *    first and last bvec
2817                  *
2818                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2819                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2820                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2821                  * since we can just skip the first segment, which may not
2822                  * be PAGE_SIZE aligned.
2823                  */
2824                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2825
2826                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2827                         iov_iter_advance(iter, offset);
2828                 } else {
2829                         unsigned long seg_skip;
2830
2831                         /* skip first vec */
2832                         offset -= bvec->bv_len;
2833                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2834
2835                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2836                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2837                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2838                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2839                 }
2840         }
2841
2842         return 0;
2843 }
2844
2845 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2846 {
2847         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2848         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
2849         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2850
2851         if (likely(!imu)) {
2852                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2853                         return -EFAULT;
2854                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2855                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
2856                 req->imu = imu;
2857         }
2858         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
2859 }
2860
2861 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2862 {
2863         if (needs_lock)
2864                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2865 }
2866
2867 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2868 {
2869         /*
2870          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2871          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2872          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2873          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2874          */
2875         if (needs_lock)
2876                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2877 }
2878
2879 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2880                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2881                                           bool needs_lock)
2882 {
2883         struct io_buffer *head;
2884
2885         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2886                 return kbuf;
2887
2888         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2889
2890         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2891
2892         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2893         if (head) {
2894                 if (!list_empty(&head->list)) {
2895                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2896                                                         list);
2897                         list_del(&kbuf->list);
2898                 } else {
2899                         kbuf = head;
2900                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2901                 }
2902                 if (*len > kbuf->len)
2903                         *len = kbuf->len;
2904         } else {
2905                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2906         }
2907
2908         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2909
2910         return kbuf;
2911 }
2912
2913 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2914                                         bool needs_lock)
2915 {
2916         struct io_buffer *kbuf;
2917         u16 bgid;
2918
2919         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2920         bgid = req->buf_index;
2921         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2922         if (IS_ERR(kbuf))
2923                 return kbuf;
2924         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2925         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2926         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2927 }
2928
2929 #ifdef CONFIG_COMPAT
2930 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2931                                 bool needs_lock)
2932 {
2933         struct compat_iovec __user *uiov;
2934         compat_ssize_t clen;
2935         void __user *buf;
2936         ssize_t len;
2937
2938         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2939         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2940                 return -EFAULT;
2941         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2942                 return -EFAULT;
2943         if (clen < 0)
2944                 return -EINVAL;
2945
2946         len = clen;
2947         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2948         if (IS_ERR(buf))
2949                 return PTR_ERR(buf);
2950         iov[0].iov_base = buf;
2951         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2952         return 0;
2953 }
2954 #endif
2955
2956 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2957                                       bool needs_lock)
2958 {
2959         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2960         void __user *buf;
2961         ssize_t len;
2962
2963         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2964                 return -EFAULT;
2965
2966         len = iov[0].iov_len;
2967         if (len < 0)
2968                 return -EINVAL;
2969         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2970         if (IS_ERR(buf))
2971                 return PTR_ERR(buf);
2972         iov[0].iov_base = buf;
2973         iov[0].iov_len = len;
2974         return 0;
2975 }
2976
2977 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2978                                     bool needs_lock)
2979 {
2980         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2981                 struct io_buffer *kbuf;
2982
2983                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2984                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2985                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2986                 return 0;
2987         }
2988         if (req->rw.len != 1)
2989                 return -EINVAL;
2990
2991 #ifdef CONFIG_COMPAT
2992         if (req->ctx->compat)
2993                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2994 #endif
2995
2996         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2997 }
2998
2999 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3000                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3001 {
3002         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3003         size_t sqe_len = req->rw.len;
3004         u8 opcode = req->opcode;
3005         ssize_t ret;
3006
3007         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3008                 *iovec = NULL;
3009                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3010         }
3011
3012         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3013         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3014                 return -EINVAL;
3015
3016         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3017                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3018                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3019                         if (IS_ERR(buf))
3020                                 return PTR_ERR(buf);
3021                         req->rw.len = sqe_len;
3022                 }
3023
3024                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3025                 *iovec = NULL;
3026                 return ret;
3027         }
3028
3029         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3030                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3031                 if (!ret)
3032                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3033                 *iovec = NULL;
3034                 return ret;
3035         }
3036
3037         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3038                               req->ctx->compat);
3039 }
3040
3041 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3042 {
3043         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3044 }
3045
3046 /*
3047  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3048  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3049  */
3050 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3051 {
3052         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3053         struct file *file = req->file;
3054         ssize_t ret = 0;
3055
3056         /*
3057          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3058          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3059          * the kiocb to be handled from an async context.
3060          */
3061         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3062                 return -EOPNOTSUPP;
3063         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3064                 return -EAGAIN;
3065
3066         while (iov_iter_count(iter)) {
3067                 struct iovec iovec;
3068                 ssize_t nr;
3069
3070                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3071                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3072                 } else {
3073                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3074                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3075                 }
3076
3077                 if (rw == READ) {
3078                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3079                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3080                 } else {
3081                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3082                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3083                 }
3084
3085                 if (nr < 0) {
3086                         if (!ret)
3087                                 ret = nr;
3088                         break;
3089                 }
3090                 ret += nr;
3091                 if (nr != iovec.iov_len)
3092                         break;
3093                 req->rw.len -= nr;
3094                 req->rw.addr += nr;
3095                 iov_iter_advance(iter, nr);
3096         }
3097
3098         return ret;
3099 }
3100
3101 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3102                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3103 {
3104         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3105
3106         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3107         rw->free_iovec = iovec;
3108         rw->bytes_done = 0;
3109         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3110         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3111                 return;
3112         if (!iovec) {
3113                 unsigned iov_off = 0;
3114
3115                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3116                 if (iter->iov != fast_iov) {
3117                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3118                         rw->iter.iov += iov_off;
3119                 }
3120                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3121                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3122                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3123         } else {
3124                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3125         }
3126 }
3127
3128 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3129 {
3130         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3131         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3132         return req->async_data == NULL;
3133 }
3134
3135 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3136                              const struct iovec *fast_iov,
3137                              struct iov_iter *iter, bool force)
3138 {
3139         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3140                 return 0;
3141         if (!req->async_data) {
3142                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3143                         kfree(iovec);
3144                         return -ENOMEM;
3145                 }
3146
3147                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3148         }
3149         return 0;
3150 }
3151
3152 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3153 {
3154         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3155         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3156         int ret;
3157
3158         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3159         if (unlikely(ret < 0))
3160                 return ret;
3161
3162         iorw->bytes_done = 0;
3163         iorw->free_iovec = iov;
3164         if (iov)
3165                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3166         return 0;
3167 }
3168
3169 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3170 {
3171         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3172                 return -EBADF;
3173         return io_prep_rw(req, sqe);
3174 }
3175
3176 /*
3177  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3178  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3179  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3180  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3181  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3182  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3183  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3184  * slow path.
3185  */
3186 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3187                              int sync, void *arg)
3188 {
3189         struct wait_page_queue *wpq;
3190         struct io_kiocb *req = wait->private;
3191         struct wait_page_key *key = arg;
3192
3193         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3194
3195         if (!wake_page_match(wpq, key))
3196                 return 0;
3197
3198         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3199         list_del_init(&wait->entry);
3200
3201         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3202         req_ref_get(req);
3203         io_req_task_queue(req);
3204         return 1;
3205 }
3206
3207 /*
3208  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3209  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3210  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3211  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3212  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3213  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3214  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3215  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3216  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3217  * async worker threads for a blocking retry.
3218  */
3219 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3220 {
3221         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3222         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3223         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3224
3225         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3226         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3227                 return false;
3228
3229         /* Only for buffered IO */
3230         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3231                 return false;
3232
3233         /*
3234          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3235          * support callback based unlocks
3236          */
3237         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3238                 return false;
3239
3240         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3241         wait->wait.private = req;
3242         wait->wait.flags = 0;
3243         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3244         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3245         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3246         kiocb->ki_waitq = wait;
3247         return true;
3248 }
3249
3250 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3251 {
3252         if (req->file->f_op->read_iter)
3253                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3254         else if (req->file->f_op->read)
3255                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3256         else
3257                 return -EINVAL;
3258 }
3259
3260 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3261 {
3262         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3263         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3264         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3265         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3266         ssize_t io_size, ret, ret2;
3267         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3268
3269         if (rw) {
3270                 iter = &rw->iter;
3271                 iovec = NULL;
3272         } else {
3273                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3274                 if (ret < 0)
3275                         return ret;
3276         }
3277         io_size = iov_iter_count(iter);
3278         req->result = io_size;
3279
3280         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3281         if (!force_nonblock)
3282                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3283         else
3284                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3285
3286         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3287         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, READ)) {
3288                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3289                 return ret ?: -EAGAIN;
3290         }
3291
3292         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3293         if (unlikely(ret)) {
3294                 kfree(iovec);
3295                 return ret;
3296         }
3297
3298         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3299
3300         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3301                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3302                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3303                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3304                         goto done;
3305                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3306                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3307                         goto done;
3308                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3309                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3310                 ret = 0;
3311         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3312                 goto out_free;
3313         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3314                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3315                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3316                 goto done;
3317         }
3318
3319         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3320         if (ret2)
3321                 return ret2;
3322
3323         iovec = NULL;
3324         rw = req->async_data;
3325         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3326         iter = &rw->iter;
3327
3328         do {
3329                 io_size -= ret;
3330                 rw->bytes_done += ret;
3331                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3332                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3333                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3334                         return -EAGAIN;
3335                 }
3336
3337                 /*
3338                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3339                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3340                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3341                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3342                  */
3343                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3344                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3345                         return 0;
3346                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3347                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3348         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3349 done:
3350         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3351 out_free:
3352         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3353         if (iovec)
3354                 kfree(iovec);
3355         return 0;
3356 }
3357
3358 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3359 {
3360         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3361                 return -EBADF;
3362         return io_prep_rw(req, sqe);
3363 }
3364
3365 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3366 {
3367         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3368         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3369         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3370         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3371         ssize_t ret, ret2, io_size;
3372         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3373
3374         if (rw) {
3375                 iter = &rw->iter;
3376                 iovec = NULL;
3377         } else {
3378                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3379                 if (ret < 0)
3380                         return ret;
3381         }
3382         io_size = iov_iter_count(iter);
3383         req->result = io_size;
3384
3385         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3386         if (!force_nonblock)
3387                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3388         else
3389                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3390
3391         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3392         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, WRITE))
3393                 goto copy_iov;
3394
3395         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3396         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3397             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3398                 goto copy_iov;
3399
3400         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3401         if (unlikely(ret))
3402                 goto out_free;
3403
3404         /*
3405          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3406          * which will be released by another thread in
3407          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3408          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3409          * we return to userspace.
3410          */
3411         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3412                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3413                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3414                                         SB_FREEZE_WRITE);
3415         }
3416         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3417
3418         if (req->file->f_op->write_iter)
3419                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3420         else if (req->file->f_op->write)
3421                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3422         else
3423                 ret2 = -EINVAL;
3424
3425         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3426                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3427                 ret2 = -EAGAIN;
3428         }
3429
3430         /*
3431          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3432          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3433          */
3434         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3435                 ret2 = -EAGAIN;
3436         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3437         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3438                 goto done;
3439         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3440                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3441                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3442                         goto copy_iov;
3443 done:
3444                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3445         } else {
3446 copy_iov:
3447                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3448                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3449                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3450                 return ret ?: -EAGAIN;
3451         }
3452 out_free:
3453         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3454         if (iovec)
3455                 kfree(iovec);
3456         return ret;
3457 }
3458
3459 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3460                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3461 {
3462         struct io_rename *ren = &req->rename;
3463         const char __user *oldf, *newf;
3464
3465         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3466                 return -EBADF;
3467
3468         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3469         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3470         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3471         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3472         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3473
3474         ren->oldpath = getname(oldf);
3475         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3476                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3477
3478         ren->newpath = getname(newf);
3479         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3480                 putname(ren->oldpath);
3481                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3482         }
3483
3484         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3485         return 0;
3486 }
3487
3488 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3489 {
3490         struct io_rename *ren = &req->rename;
3491         int ret;
3492
3493         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3494                 return -EAGAIN;
3495
3496         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3497                                 ren->newpath, ren->flags);
3498
3499         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3500         if (ret < 0)
3501                 req_set_fail(req);
3502         io_req_complete(req, ret);
3503         return 0;
3504 }
3505
3506 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3507                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3508 {
3509         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3510         const char __user *fname;
3511
3512         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3513                 return -EBADF;
3514
3515         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3516
3517         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3518         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3519                 return -EINVAL;
3520
3521         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3522         un->filename = getname(fname);
3523         if (IS_ERR(un->filename))
3524                 return PTR_ERR(un->filename);
3525
3526         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3527         return 0;
3528 }
3529
3530 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3531 {
3532         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3533         int ret;
3534
3535         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3536                 return -EAGAIN;
3537
3538         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3539                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3540         else
3541                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3542
3543         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3544         if (ret < 0)
3545                 req_set_fail(req);
3546         io_req_complete(req, ret);
3547         return 0;
3548 }
3549
3550 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3551                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3552 {
3553 #if defined(CONFIG_NET)
3554         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3555                 return -EINVAL;
3556         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3557             sqe->buf_index)
3558                 return -EINVAL;
3559
3560         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3561         return 0;
3562 #else
3563         return -EOPNOTSUPP;
3564 #endif
3565 }
3566
3567 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3568 {
3569 #if defined(CONFIG_NET)
3570         struct socket *sock;
3571         int ret;
3572
3573         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3574                 return -EAGAIN;
3575
3576         sock = sock_from_file(req->file);
3577         if (unlikely(!sock))
3578                 return -ENOTSOCK;
3579
3580         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3581         if (ret < 0)
3582                 req_set_fail(req);
3583         io_req_complete(req, ret);
3584         return 0;
3585 #else
3586         return -EOPNOTSUPP;
3587 #endif
3588 }
3589
3590 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3591                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3592 {
3593         struct io_splice* sp = &req->splice;
3594         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3595
3596         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3597                 return -EINVAL;
3598
3599         sp->file_in = NULL;
3600         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3601         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3602
3603         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3604                 return -EINVAL;
3605
3606         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3607                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3608         if (!sp->file_in)
3609                 return -EBADF;
3610         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3611         return 0;
3612 }
3613
3614 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3615                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3616 {
3617         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3618                 return -EINVAL;
3619         return __io_splice_prep(req, sqe);
3620 }
3621
3622 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3623 {
3624         struct io_splice *sp = &req->splice;
3625         struct file *in = sp->file_in;
3626         struct file *out = sp->file_out;
3627         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3628         long ret = 0;
3629
3630         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3631                 return -EAGAIN;
3632         if (sp->len)
3633                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3634
3635         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3636                 io_put_file(in);
3637         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3638
3639         if (ret != sp->len)
3640                 req_set_fail(req);
3641         io_req_complete(req, ret);
3642         return 0;
3643 }
3644
3645 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3646 {
3647         struct io_splice* sp = &req->splice;
3648
3649         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3650         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3651         return __io_splice_prep(req, sqe);
3652 }
3653
3654 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3655 {
3656         struct io_splice *sp = &req->splice;
3657         struct file *in = sp->file_in;
3658         struct file *out = sp->file_out;
3659         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3660         loff_t *poff_in, *poff_out;
3661         long ret = 0;
3662
3663         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3664                 return -EAGAIN;
3665
3666         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3667         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3668
3669         if (sp->len)
3670                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3671
3672         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3673                 io_put_file(in);
3674         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3675
3676         if (ret != sp->len)
3677                 req_set_fail(req);
3678         io_req_complete(req, ret);
3679         return 0;
3680 }
3681
3682 /*
3683  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3684  */
3685 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3686 {
3687         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3688
3689         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3690                 return -EINVAL;
3691
3692         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3693         return 0;
3694 }
3695
3696 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3697 {
3698         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3699
3700         if (!req->file)
3701                 return -EBADF;
3702
3703         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3704                 return -EINVAL;
3705         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3706                 return -EINVAL;
3707
3708         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3709         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3710                 return -EINVAL;
3711
3712         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3713         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3714         return 0;
3715 }
3716
3717 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3718 {
3719         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3720         int ret;
3721
3722         /* fsync always requires a blocking context */
3723         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3724                 return -EAGAIN;
3725
3726         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3727                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3728                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3729         if (ret < 0)
3730                 req_set_fail(req);
3731         io_req_complete(req, ret);
3732         return 0;
3733 }
3734
3735 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3736                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3737 {
3738         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3739                 return -EINVAL;
3740         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3741                 return -EINVAL;
3742
3743         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3744         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3745         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3746         return 0;
3747 }
3748
3749 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3750 {
3751         int ret;
3752
3753         /* fallocate always requiring blocking context */
3754         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3755                 return -EAGAIN;
3756         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3757                                 req->sync.len);
3758         if (ret < 0)
3759                 req_set_fail(req);
3760         io_req_complete(req, ret);
3761         return 0;
3762 }
3763
3764 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3765 {
3766         const char __user *fname;
3767         int ret;
3768
3769         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3770                 return -EINVAL;
3771         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3772                 return -EBADF;
3773
3774         /* open.how should be already initialised */
3775         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3776                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3777
3778         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3779         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3780         req->open.filename = getname(fname);
3781         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3782                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3783                 req->open.filename = NULL;
3784                 return ret;
3785         }
3786         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3787         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3788         return 0;
3789 }
3790
3791 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3792 {
3793         u64 flags, mode;
3794
3795         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3796                 return -EINVAL;
3797         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3798         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3799         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3800         return __io_openat_prep(req, sqe);
3801 }
3802
3803 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3804 {
3805         struct open_how __user *how;
3806         size_t len;
3807         int ret;
3808
3809         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3810                 return -EINVAL;
3811         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3812         len = READ_ONCE(sqe->len);
3813         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3814                 return -EINVAL;
3815
3816         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3817                                         len);
3818         if (ret)
3819                 return ret;
3820
3821         return __io_openat_prep(req, sqe);
3822 }
3823
3824 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3825 {
3826         struct open_flags op;
3827         struct file *file;
3828         bool nonblock_set;
3829         bool resolve_nonblock;
3830         int ret;
3831
3832         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3833         if (ret)
3834                 goto err;
3835         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3836         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3837         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3838                 /*
3839                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3840                  * it'll always -EAGAIN
3841                  */
3842                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3843                         return -EAGAIN;
3844                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3845                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3846         }
3847
3848         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3849         if (ret < 0)
3850                 goto err;
3851
3852         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3853         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3854         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3855             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3856                 /*
3857                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3858                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3859                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3860                  */
3861                 put_unused_fd(ret);
3862                 return -EAGAIN;
3863         }
3864
3865         if (IS_ERR(file)) {
3866                 put_unused_fd(ret);
3867                 ret = PTR_ERR(file);
3868         } else {
3869                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3870                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3871                 fsnotify_open(file);
3872                 fd_install(ret, file);
3873         }
3874 err:
3875         putname(req->open.filename);
3876         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3877         if (ret < 0)
3878                 req_set_fail(req);
3879         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3880         return 0;
3881 }
3882
3883 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3884 {
3885         return io_openat2(req, issue_flags);
3886 }
3887
3888 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3889                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3890 {
3891         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3892         u64 tmp;
3893
3894         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3895                 return -EINVAL;
3896
3897         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3898         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3899                 return -EINVAL;
3900
3901         memset(p, 0, sizeof(*p));
3902         p->nbufs = tmp;
3903         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3904         return 0;
3905 }
3906
3907 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3908                                int bgid, unsigned nbufs)
3909 {
3910         unsigned i = 0;
3911
3912         /* shouldn't happen */
3913         if (!nbufs)
3914                 return 0;
3915
3916         /* the head kbuf is the list itself */
3917         while (!list_empty(&buf->list)) {
3918                 struct io_buffer *nxt;
3919
3920                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3921                 list_del(&nxt->list);
3922                 kfree(nxt);
3923                 if (++i == nbufs)
3924                         return i;
3925         }
3926         i++;
3927         kfree(buf);
3928         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3929
3930         return i;
3931 }
3932
3933 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3934 {
3935         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3936         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3937         struct io_buffer *head;
3938         int ret = 0;
3939         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3940
3941         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3942
3943         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3944
3945         ret = -ENOENT;
3946         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3947         if (head)
3948                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3949         if (ret < 0)
3950                 req_set_fail(req);
3951
3952         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3953         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3954         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3955         return 0;
3956 }
3957
3958 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3959                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3960 {
3961         unsigned long size, tmp_check;
3962         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3963         u64 tmp;
3964
3965         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3966                 return -EINVAL;
3967
3968         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3969         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3970                 return -E2BIG;
3971         p->nbufs = tmp;
3972         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3973         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3974
3975         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
3976                                 &size))
3977                 return -EOVERFLOW;
3978         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
3979                 return -EOVERFLOW;
3980
3981         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3982         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3983                 return -EFAULT;
3984
3985         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3986         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3987         if (tmp > USHRT_MAX)
3988                 return -E2BIG;
3989         p->bid = tmp;
3990         return 0;
3991 }
3992
3993 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3994 {
3995         struct io_buffer *buf;
3996         u64 addr = pbuf->addr;
3997         int i, bid = pbuf->bid;
3998
3999         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4000                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4001                 if (!buf)
4002                         break;
4003
4004                 buf->addr = addr;
4005                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4006                 buf->bid = bid;
4007                 addr += pbuf->len;
4008                 bid++;
4009                 if (!*head) {
4010                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4011                         *head = buf;
4012                 } else {
4013                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4014                 }
4015         }
4016
4017         return i ? i : -ENOMEM;
4018 }
4019
4020 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4021 {
4022         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4023         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4024         struct io_buffer *head, *list;
4025         int ret = 0;
4026         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4027
4028         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4029
4030         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4031
4032         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4033
4034         ret = io_add_buffers(p, &head);
4035         if (ret >= 0 && !list) {
4036                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4037                 if (ret < 0)
4038                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4039         }
4040         if (ret < 0)
4041                 req_set_fail(req);
4042         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4043         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4044         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4045         return 0;
4046 }
4047
4048 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4049                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4050 {
4051 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4052         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4053                 return -EINVAL;
4054         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4055                 return -EINVAL;
4056
4057         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4058         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4059         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4060
4061         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4062                 struct epoll_event __user *ev;
4063
4064                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4065                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4066                         return -EFAULT;
4067         }
4068
4069         return 0;
4070 #else
4071         return -EOPNOTSUPP;
4072 #endif
4073 }
4074
4075 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4076 {
4077 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4078         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4079         int ret;
4080         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4081
4082         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4083         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4084                 return -EAGAIN;
4085
4086         if (ret < 0)
4087                 req_set_fail(req);
4088         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4089         return 0;
4090 #else
4091         return -EOPNOTSUPP;
4092 #endif
4093 }
4094
4095 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4096 {
4097 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4098         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4099                 return -EINVAL;
4100         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4101                 return -EINVAL;
4102
4103         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4104         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4105         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4106         return 0;
4107 #else
4108         return -EOPNOTSUPP;
4109 #endif
4110 }
4111
4112 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4113 {
4114 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4115         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4116         int ret;
4117
4118         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4119                 return -EAGAIN;
4120
4121         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4122         if (ret < 0)
4123                 req_set_fail(req);
4124         io_req_complete(req, ret);
4125         return 0;
4126 #else
4127         return -EOPNOTSUPP;
4128 #endif
4129 }
4130
4131 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4132 {
4133         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4134                 return -EINVAL;
4135         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4136                 return -EINVAL;
4137
4138         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4139         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4140         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4141         return 0;
4142 }
4143
4144 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4145 {
4146         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4147         int ret;
4148
4149         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4150                 switch (fa->advice) {
4151                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4152                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4153                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4154                         break;
4155                 default:
4156                         return -EAGAIN;
4157                 }
4158         }
4159
4160         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4161         if (ret < 0)
4162                 req_set_fail(req);
4163         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4164         return 0;
4165 }
4166
4167 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4168 {
4169         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4170                 return -EINVAL;
4171         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4172                 return -EINVAL;
4173         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4174                 return -EBADF;
4175
4176         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4177         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4178         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4179         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4180         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4181
4182         return 0;
4183 }
4184
4185 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4186 {
4187         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4188         int ret;
4189
4190         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4191                 return -EAGAIN;
4192
4193         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4194                        ctx->buffer);
4195
4196         if (ret < 0)
4197                 req_set_fail(req);
4198         io_req_complete(req, ret);
4199         return 0;
4200 }
4201
4202 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4203 {
4204         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4205                 return -EINVAL;
4206         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4207             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4208                 return -EINVAL;
4209         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4210                 return -EBADF;
4211
4212         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4213         return 0;
4214 }
4215
4216 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4217 {
4218         struct files_struct *files = current->files;
4219         struct io_close *close = &req->close;
4220         struct fdtable *fdt;
4221         struct file *file = NULL;
4222         int ret = -EBADF;
4223
4224         spin_lock(&files->file_lock);
4225         fdt = files_fdtable(files);
4226         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4227                 spin_unlock(&files->file_lock);
4228                 goto err;
4229         }
4230         file = fdt->fd[close->fd];
4231         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4232                 spin_unlock(&files->file_lock);
4233                 file = NULL;
4234                 goto err;
4235         }
4236
4237         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4238         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4239                 spin_unlock(&files->file_lock);
4240                 return -EAGAIN;
4241         }
4242
4243         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4244         spin_unlock(&files->file_lock);
4245         if (ret < 0) {
4246                 if (ret == -ENOENT)
4247                         ret = -EBADF;
4248                 goto err;
4249         }
4250
4251         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4252         ret = filp_close(file, current->files);
4253 err:
4254         if (ret < 0)
4255                 req_set_fail(req);
4256         if (file)
4257                 fput(file);
4258         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4259         return 0;
4260 }
4261
4262 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4263 {
4264         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4265
4266         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4267                 return -EINVAL;
4268         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4269                 return -EINVAL;
4270
4271         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4272         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4273         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4274         return 0;
4275 }
4276
4277 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4278 {
4279         int ret;
4280
4281         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4282         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4283                 return -EAGAIN;
4284
4285         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4286                                 req->sync.flags);
4287         if (ret < 0)
4288                 req_set_fail(req);
4289         io_req_complete(req, ret);
4290         return 0;
4291 }
4292
4293 #if defined(CONFIG_NET)
4294 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4295                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4296 {
4297         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4298
4299         if (async_msg)
4300                 return -EAGAIN;
4301         if (io_alloc_async_data(req)) {
4302                 kfree(kmsg->free_iov);
4303                 return -ENOMEM;
4304         }
4305         async_msg = req->async_data;
4306         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4307         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4308         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4309         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4310         if (!async_msg->free_iov)
4311                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4312
4313         return -EAGAIN;
4314 }
4315
4316 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4317                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4318 {
4319         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4320         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4321         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4322                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4323 }
4324
4325 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4326 {
4327         int ret;
4328
4329         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4330         if (!ret)
4331                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4332         return ret;
4333 }
4334
4335 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4336 {
4337         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4338
4339         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4340                 return -EINVAL;
4341
4342         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4343         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4344         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4345         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4346                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4347
4348 #ifdef CONFIG_COMPAT
4349         if (req->ctx->compat)
4350                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4351 #endif
4352         return 0;
4353 }
4354
4355 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4356 {
4357         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4358         struct socket *sock;
4359         unsigned flags;
4360         int min_ret = 0;
4361         int ret;
4362
4363         sock = sock_from_file(req->file);
4364         if (unlikely(!sock))
4365                 return -ENOTSOCK;
4366
4367         kmsg = req->async_data;
4368         if (!kmsg) {
4369                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4370                 if (ret)
4371                         return ret;
4372                 kmsg = &iomsg;
4373         }
4374
4375         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4376         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4377                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4378         if (flags & MSG_WAITALL)
4379                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4380
4381         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4382         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4383                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4384         if (ret == -ERESTARTSYS)
4385                 ret = -EINTR;
4386
4387         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4388         if (kmsg->free_iov)
4389                 kfree(kmsg->free_iov);
4390         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4391         if (ret < min_ret)
4392                 req_set_fail(req);
4393         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4394         return 0;
4395 }
4396
4397 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4398 {
4399         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4400         struct msghdr msg;
4401         struct iovec iov;
4402         struct socket *sock;
4403         unsigned flags;
4404         int min_ret = 0;
4405         int ret;
4406
4407         sock = sock_from_file(req->file);
4408         if (unlikely(!sock))
4409                 return -ENOTSOCK;
4410
4411         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4412         if (unlikely(ret))
4413                 return ret;
4414
4415         msg.msg_name = NULL;
4416         msg.msg_control = NULL;
4417         msg.msg_controllen = 0;
4418         msg.msg_namelen = 0;
4419
4420         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4421         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4422                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4423         if (flags & MSG_WAITALL)
4424                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4425
4426         msg.msg_flags = flags;
4427         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4428         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4429                 return -EAGAIN;
4430         if (ret == -ERESTARTSYS)
4431                 ret = -EINTR;
4432
4433         if (ret < min_ret)
4434                 req_set_fail(req);
4435         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4436         return 0;
4437 }
4438
4439 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4440                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4441 {
4442         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4443         struct iovec __user *uiov;
4444         size_t iov_len;
4445         int ret;
4446
4447         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4448                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4449         if (ret)
4450                 return ret;
4451
4452         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4453                 if (iov_len > 1)
4454                         return -EINVAL;
4455                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4456                         return -EFAULT;
4457                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4458                 iomsg->free_iov = NULL;
4459         } else {
4460                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4461                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4462                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4463                                      false);
4464                 if (ret > 0)
4465                         ret = 0;
4466         }
4467
4468         return ret;
4469 }
4470
4471 #ifdef CONFIG_COMPAT
4472 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4473                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4474 {
4475         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4476         struct compat_iovec __user *uiov;
4477         compat_uptr_t ptr;
4478         compat_size_t len;
4479         int ret;
4480
4481         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4482                                   &ptr, &len);
4483         if (ret)
4484                 return ret;
4485
4486         uiov = compat_ptr(ptr);
4487         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4488                 compat_ssize_t clen;
4489
4490                 if (len > 1)
4491                         return -EINVAL;
4492                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4493                         return -EFAULT;
4494                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4495                         return -EFAULT;
4496                 if (clen < 0)
4497                         return -EINVAL;
4498                 sr->len = clen;
4499                 iomsg->free_iov = NULL;
4500         } else {
4501                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4502                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4503                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4504                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4505                 if (ret < 0)
4506                         return ret;
4507         }
4508
4509         return 0;
4510 }
4511 #endif
4512
4513 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4514                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4515 {
4516         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4517
4518 #ifdef CONFIG_COMPAT
4519         if (req->ctx->compat)
4520                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4521 #endif
4522
4523         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4524 }
4525
4526 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4527                                                bool needs_lock)
4528 {
4529         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4530         struct io_buffer *kbuf;
4531
4532         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4533         if (IS_ERR(kbuf))
4534                 return kbuf;
4535
4536         sr->kbuf = kbuf;
4537         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4538         return kbuf;
4539 }
4540
4541 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4542 {
4543         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4544 }
4545
4546 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4547 {
4548         int ret;
4549
4550         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4551         if (!ret)
4552                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4553         return ret;
4554 }
4555
4556 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4557 {
4558         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4559
4560         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4561                 return -EINVAL;
4562
4563         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4564         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4565         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4566         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4567         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4568                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4569
4570 #ifdef CONFIG_COMPAT
4571         if (req->ctx->compat)
4572                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4573 #endif
4574         return 0;
4575 }
4576
4577 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4578 {
4579         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4580         struct socket *sock;
4581         struct io_buffer *kbuf;
4582         unsigned flags;
4583         int min_ret = 0;
4584         int ret, cflags = 0;
4585         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4586
4587         sock = sock_from_file(req->file);
4588         if (unlikely(!sock))
4589                 return -ENOTSOCK;
4590
4591         kmsg = req->async_data;
4592         if (!kmsg) {
4593                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4594                 if (ret)
4595                         return ret;
4596                 kmsg = &iomsg;
4597         }
4598
4599         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4600                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4601                 if (IS_ERR(kbuf))
4602                         return PTR_ERR(kbuf);
4603                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4604                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4605                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4606                                 1, req->sr_msg.len);
4607         }
4608
4609         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4610         if (force_nonblock)
4611                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4612         if (flags & MSG_WAITALL)
4613                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4614
4615         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4616                                         kmsg->uaddr, flags);
4617         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4618                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4619         if (ret == -ERESTARTSYS)
4620                 ret = -EINTR;
4621
4622         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4623                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4624         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4625         if (kmsg->free_iov)
4626                 kfree(kmsg->free_iov);
4627         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4628         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4629                 req_set_fail(req);
4630         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4631         return 0;
4632 }
4633
4634 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4635 {
4636         struct io_buffer *kbuf;
4637         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4638         struct msghdr msg;
4639         void __user *buf = sr->buf;
4640         struct socket *sock;
4641         struct iovec iov;
4642         unsigned flags;
4643         int min_ret = 0;
4644         int ret, cflags = 0;
4645         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4646
4647         sock = sock_from_file(req->file);
4648         if (unlikely(!sock))
4649                 return -ENOTSOCK;
4650
4651         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4652                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4653                 if (IS_ERR(kbuf))
4654                         return PTR_ERR(kbuf);
4655                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4656         }
4657
4658         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4659         if (unlikely(ret))
4660                 goto out_free;
4661
4662         msg.msg_name = NULL;
4663         msg.msg_control = NULL;
4664         msg.msg_controllen = 0;
4665         msg.msg_namelen = 0;
4666         msg.msg_iocb = NULL;
4667         msg.msg_flags = 0;
4668
4669         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4670         if (force_nonblock)
4671                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4672         if (flags & MSG_WAITALL)
4673                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4674
4675         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4676         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4677                 return -EAGAIN;
4678         if (ret == -ERESTARTSYS)
4679                 ret = -EINTR;
4680 out_free:
4681         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4682                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4683         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4684                 req_set_fail(req);
4685         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4686         return 0;
4687 }
4688
4689 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4690 {
4691         struct io_accept *accept = &req->accept;
4692
4693         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4694                 return -EINVAL;
4695         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4696                 return -EINVAL;
4697
4698         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4699         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4700         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4701         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4702         return 0;
4703 }
4704
4705 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4706 {
4707         struct io_accept *accept = &req->accept;
4708         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4709         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4710         int ret;
4711
4712         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4713                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4714
4715         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4716                                         accept->addr_len, accept->flags,
4717                                         accept->nofile);
4718         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4719                 return -EAGAIN;
4720         if (ret < 0) {
4721                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4722                         ret = -EINTR;
4723                 req_set_fail(req);
4724         }
4725         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4726         return 0;
4727 }
4728
4729 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4730 {
4731         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4732         struct io_connect *conn = &req->connect;
4733
4734         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4735 }
4736
4737 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4738 {
4739         struct io_connect *conn = &req->connect;
4740
4741         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4742                 return -EINVAL;
4743         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4744                 return -EINVAL;
4745
4746         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4747         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4748         return 0;
4749 }
4750
4751 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4752 {
4753         struct io_async_connect __io, *io;
4754         unsigned file_flags;
4755         int ret;
4756         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4757
4758         if (req->async_data) {
4759                 io = req->async_data;
4760         } else {
4761                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4762                                                 req->connect.addr_len,
4763                                                 &__io.address);
4764                 if (ret)
4765                         goto out;
4766                 io = &__io;
4767         }
4768
4769         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4770
4771         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4772                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4773         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4774                 if (req->async_data)
4775                         return -EAGAIN;
4776                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4777                         ret = -ENOMEM;
4778                         goto out;
4779                 }
4780                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4781                 return -EAGAIN;
4782         }
4783         if (ret == -ERESTARTSYS)
4784                 ret = -EINTR;
4785 out:
4786         if (ret < 0)
4787                 req_set_fail(req);
4788         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4789         return 0;
4790 }
4791 #else /* !CONFIG_NET */
4792 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4793 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4794 {                                                                       \
4795         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4796 }
4797
4798 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4799 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4800 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4801 {                                                                       \
4802         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4803 }                                                                       \
4804
4805 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4806 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4807 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4808 {                                                                       \
4809         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4810 }
4811
4812 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4813 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4814 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4815 IO_NETOP_PREP(accept);
4816 IO_NETOP_FN(send);
4817 IO_NETOP_FN(recv);
4818 #endif /* CONFIG_NET */
4819
4820 struct io_poll_table {
4821         struct poll_table_struct pt;
4822         struct io_kiocb *req;
4823         int error;
4824 };
4825
4826 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4827                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4828 {
4829         int ret;
4830
4831         /* for instances that support it check for an event match first: */
4832         if (mask && !(mask & poll->events))
4833                 return 0;
4834
4835         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4836
4837         list_del_init(&poll->wait.entry);
4838
4839         req->result = mask;
4840         req->task_work.func = func;
4841
4842         /*
4843          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4844          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4845          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4846          * have the needed state needed for it anyway.
4847          */
4848         ret = io_req_task_work_add(req);
4849         if (unlikely(ret)) {
4850                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4851                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4852         }
4853         return 1;
4854 }
4855
4856 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4857         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4858 {
4859         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4860
4861         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4862                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4863
4864                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4865         }
4866
4867         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4868         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4869                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4870                 return true;
4871         }
4872
4873         return false;
4874 }
4875
4876 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4877 {
4878         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4879         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4880                 return req->async_data;
4881         return req->apoll->double_poll;
4882 }
4883
4884 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4885 {
4886         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4887                 return &req->poll;
4888         return &req->apoll->poll;
4889 }
4890
4891 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4892         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4893 {
4894         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4895
4896         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4897
4898         if (poll && poll->head) {
4899                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4900
4901                 spin_lock(&head->lock);
4902                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4903                 if (poll->wait.private)
4904                         req_ref_put(req);
4905                 poll->head = NULL;
4906                 spin_unlock(&head->lock);
4907         }
4908 }
4909
4910 static bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
4911         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4912 {
4913         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4914         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
4915         int error;
4916
4917         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
4918                 error = -ECANCELED;
4919                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
4920         } else {
4921                 error = mangle_poll(mask);
4922         }
4923         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
4924                 flags = 0;
4925         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
4926                 io_poll_remove_waitqs(req);
4927                 req->poll.done = true;
4928                 flags = 0;
4929         }
4930         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
4931                 ctx->cq_extra++;
4932
4933         io_commit_cqring(ctx);
4934         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
4935 }
4936
4937 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4938 {
4939         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4940         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4941         struct io_kiocb *nxt;
4942
4943         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4944                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4945         } else {
4946                 bool done;
4947
4948                 done = io_poll_complete(req, req->result);
4949                 if (done) {
4950                         hash_del(&req->hash_node);
4951                 } else {
4952                         req->result = 0;
4953                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
4954                 }
4955                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4956                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4957
4958                 if (done) {
4959                         nxt = io_put_req_find_next(req);
4960                         if (nxt)
4961                                 __io_req_task_submit(nxt);
4962                 }
4963         }
4964 }
4965
4966 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4967                                int sync, void *key)
4968 {
4969         struct io_kiocb *req = wait->private;
4970         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4971         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4972
4973         /* for instances that support it check for an event match first: */
4974         if (mask && !(mask & poll->events))
4975                 return 0;
4976         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
4977                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4978
4979         list_del_init(&wait->entry);
4980
4981         if (poll && poll->head) {
4982                 bool done;
4983
4984                 spin_lock(&poll->head->lock);
4985                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4986                 if (!done)
4987                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4988                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4989                 wait->private = NULL;
4990                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4991                 if (!done) {
4992                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4993                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4994                 }
4995         }
4996         req_ref_put(req);
4997         return 1;
4998 }
4999
5000 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5001                               wait_queue_func_t wake_func)
5002 {
5003         poll->head = NULL;
5004         poll->done = false;
5005         poll->canceled = false;
5006 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5007         /* mask in events that we always want/need */
5008         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5009         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5010         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5011 }
5012
5013 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5014                             struct wait_queue_head *head,
5015                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5016 {
5017         struct io_kiocb *req = pt->req;
5018
5019         /*
5020          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5021          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5022          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5023          */
5024         if (unlikely(poll->head)) {
5025                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5026
5027                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5028                 if (*poll_ptr) {
5029                         pt->error = -EINVAL;
5030                         return;
5031                 }
5032                 /*
5033                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5034                  * into one-shot mode.
5035                  */
5036                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5037                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5038                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5039                 if (poll_one->head == head)
5040                         return;
5041                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5042                 if (!poll) {
5043                         pt->error = -ENOMEM;
5044                         return;
5045                 }
5046                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5047                 req_ref_get(req);
5048                 poll->wait.private = req;
5049                 *poll_ptr = poll;
5050         }
5051
5052         pt->error = 0;
5053         poll->head = head;
5054
5055         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5056                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5057         else
5058                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5059 }
5060
5061 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5062                                struct poll_table_struct *p)
5063 {
5064         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5065         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5066
5067         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5068 }
5069
5070 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5071 {
5072         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5073         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5074         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5075
5076         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req, req->opcode, req->user_data);
5077
5078         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5079                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5080                 return;
5081         }
5082
5083         hash_del(&req->hash_node);
5084         io_poll_remove_double(req);
5085         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5086
5087         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5088                 __io_req_task_submit(req);
5089         else
5090                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5091 }
5092
5093 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5094                         void *key)
5095 {
5096         struct io_kiocb *req = wait->private;
5097         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5098
5099         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5100                                         key_to_poll(key));
5101
5102         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5103 }
5104
5105 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5106 {
5107         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5108         struct hlist_head *list;
5109
5110         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5111         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5112 }
5113
5114 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5115                                       struct io_poll_iocb *poll,
5116                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5117                                       wait_queue_func_t wake_func)
5118         __acquires(&ctx->completion_lock)
5119 {
5120         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5121         bool cancel = false;
5122
5123         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5124         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5125         poll->file = req->file;
5126         poll->wait.private = req;
5127
5128         ipt->pt._key = mask;
5129         ipt->req = req;
5130         ipt->error = -EINVAL;
5131
5132         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5133
5134         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5135         if (likely(poll->head)) {
5136                 spin_lock(&poll->head->lock);
5137                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5138                         if (ipt->error)
5139                                 cancel = true;
5140                         ipt->error = 0;
5141                         mask = 0;
5142                 }
5143                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5144                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5145                 else if (cancel)
5146                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5147                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5148                         io_poll_req_insert(req);
5149                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5150         }
5151
5152         return mask;
5153 }
5154
5155 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5156 {
5157         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5158         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5159         struct async_poll *apoll;
5160         struct io_poll_table ipt;
5161         __poll_t mask, ret;
5162         int rw;
5163
5164         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5165                 return false;
5166         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5167                 return false;
5168         if (def->pollin)
5169                 rw = READ;
5170         else if (def->pollout)
5171                 rw = WRITE;
5172         else
5173                 return false;
5174         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5175         if (!io_file_supports_async(req, rw))
5176                 return false;
5177
5178         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5179         if (unlikely(!apoll))
5180                 return false;
5181         apoll->double_poll = NULL;
5182
5183         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5184         req->apoll = apoll;
5185
5186         mask = EPOLLONESHOT;
5187         if (def->pollin)
5188                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5189         if (def->pollout)
5190                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5191
5192         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5193         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5194             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5195                 mask &= ~POLLIN;
5196
5197         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5198
5199         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5200
5201         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5202                                         io_async_wake);
5203         if (ret || ipt.error) {
5204                 io_poll_remove_double(req);
5205                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5206                 return false;
5207         }
5208         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5209         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
5210                                 mask, apoll->poll.events);
5211         return true;
5212 }
5213
5214 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5215                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5216         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5217 {
5218         bool do_complete = false;
5219
5220         if (!poll->head)
5221                 return false;
5222         spin_lock(&poll->head->lock);
5223         if (do_cancel)
5224                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5225         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5226                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5227                 do_complete = true;
5228         }
5229         spin_unlock(&poll->head->lock);
5230         hash_del(&req->hash_node);
5231         return do_complete;
5232 }
5233
5234 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req)
5235         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5236 {
5237         bool do_complete;
5238
5239         io_poll_remove_double(req);
5240         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5241
5242         if (req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD && do_complete) {
5243                 /* non-poll requests have submit ref still */
5244                 req_ref_put(req);
5245         }
5246         return do_complete;
5247 }
5248
5249 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5250         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5251 {
5252         bool do_complete;
5253
5254         do_complete = io_poll_remove_waitqs(req);
5255         if (do_complete) {
5256                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5257                 io_commit_cqring(req->ctx);
5258                 req_set_fail(req);
5259                 io_put_req_deferred(req, 1);
5260         }
5261
5262         return do_complete;
5263 }
5264
5265 /*
5266  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5267  */
5268 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5269                                bool cancel_all)
5270 {
5271         struct hlist_node *tmp;
5272         struct io_kiocb *req;
5273         int posted = 0, i;
5274
5275         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5276         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5277                 struct hlist_head *list;
5278
5279                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5280                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5281                         if (io_match_task(req, tsk, cancel_all))
5282                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5283                 }
5284         }
5285         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5286
5287         if (posted)
5288                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5289
5290         return posted != 0;
5291 }
5292
5293 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5294                                      bool poll_only)
5295         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5296 {
5297         struct hlist_head *list;
5298         struct io_kiocb *req;
5299
5300         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5301         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5302                 if (sqe_addr != req->user_data)
5303                         continue;
5304                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5305                         continue;
5306                 return req;
5307         }
5308         return NULL;
5309 }
5310
5311 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5312                           bool poll_only)
5313         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5314 {
5315         struct io_kiocb *req;
5316
5317         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5318         if (!req)
5319                 return -ENOENT;
5320         if (io_poll_remove_one(req))
5321                 return 0;
5322
5323         return -EALREADY;
5324 }
5325
5326 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5327                                      unsigned int flags)
5328 {
5329         u32 events;
5330
5331         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5332 #ifdef __BIG_ENDIAN
5333         events = swahw32(events);
5334 #endif
5335         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5336                 events |= EPOLLONESHOT;
5337         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5338 }
5339
5340 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5341                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5342 {
5343         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5344         u32 flags;
5345
5346         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5347                 return -EINVAL;
5348         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
5349                 return -EINVAL;
5350         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5351         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5352                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5353                 return -EINVAL;
5354         /* meaningless without update */
5355         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5356                 return -EINVAL;
5357
5358         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5359         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5360         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5361
5362         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5363         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5364                 return -EINVAL;
5365         if (upd->update_events)
5366                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5367         else if (sqe->poll32_events)
5368                 return -EINVAL;
5369
5370         return 0;
5371 }
5372
5373 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5374                         void *key)
5375 {
5376         struct io_kiocb *req = wait->private;
5377         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5378
5379         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5380 }
5381
5382 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5383                                struct poll_table_struct *p)
5384 {
5385         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5386
5387         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5388 }
5389
5390 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5391 {
5392         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5393         u32 flags;
5394
5395         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5396                 return -EINVAL;
5397         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5398                 return -EINVAL;
5399         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5400         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5401                 return -EINVAL;
5402
5403         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5404         return 0;
5405 }
5406
5407 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5408 {
5409         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5410         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5411         struct io_poll_table ipt;
5412         __poll_t mask;
5413
5414         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5415
5416         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5417                                         io_poll_wake);
5418
5419         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5420                 ipt.error = 0;
5421                 io_poll_complete(req, mask);
5422         }
5423         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5424
5425         if (mask) {
5426                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5427                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5428                         io_put_req(req);
5429         }
5430         return ipt.error;
5431 }
5432
5433 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5434 {
5435         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5436         struct io_kiocb *preq;
5437         bool completing;
5438         int ret;
5439
5440         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5441         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5442         if (!preq) {
5443                 ret = -ENOENT;
5444                 goto err;
5445         }
5446
5447         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5448                 completing = true;
5449                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5450                 goto err;
5451         }
5452
5453         /*
5454          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5455          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5456          * let completion re-add it.
5457          */
5458         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5459         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5460                 ret = -EALREADY;
5461                 goto err;
5462         }
5463         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5464         ret = 0;
5465 err:
5466         if (ret < 0) {
5467                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5468                 req_set_fail(req);
5469                 io_req_complete(req, ret);
5470                 return 0;
5471         }
5472         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5473         if (req->poll_update.update_events) {
5474                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5475                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5476                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5477         }
5478         if (req->poll_update.update_user_data)
5479                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5480         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5481
5482         /* complete update request, we're done with it */
5483         io_req_complete(req, ret);
5484
5485         if (!completing) {
5486                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5487                 if (ret < 0) {
5488                         req_set_fail(preq);
5489                         io_req_complete(preq, ret);
5490                 }
5491         }
5492         return 0;
5493 }
5494
5495 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5496 {
5497         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5498                                                 struct io_timeout_data, timer);
5499         struct io_kiocb *req = data->req;
5500         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5501         unsigned long flags;
5502
5503         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5504         list_del_init(&req->timeout.list);
5505         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5506                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5507
5508         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ETIME, 0);
5509         io_commit_cqring(ctx);
5510         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5511
5512         io_cqring_ev_posted(ctx);
5513         req_set_fail(req);
5514         io_put_req(req);
5515         return HRTIMER_NORESTART;
5516 }
5517
5518 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5519                                            __u64 user_data)
5520         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5521 {
5522         struct io_timeout_data *io;
5523         struct io_kiocb *req;
5524         bool found = false;
5525
5526         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5527                 found = user_data == req->user_data;
5528                 if (found)
5529                         break;
5530         }
5531         if (!found)
5532                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5533
5534         io = req->async_data;
5535         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5536                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5537         list_del_init(&req->timeout.list);
5538         return req;
5539 }
5540
5541 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5542         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5543 {
5544         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5545
5546         if (IS_ERR(req))
5547                 return PTR_ERR(req);
5548
5549         req_set_fail(req);
5550         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5551         io_put_req_deferred(req, 1);
5552         return 0;
5553 }
5554
5555 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5556                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5557         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5558 {
5559         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5560         struct io_timeout_data *data;
5561
5562         if (IS_ERR(req))
5563                 return PTR_ERR(req);
5564
5565         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5566         data = req->async_data;
5567         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5568         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5569         data->timer.function = io_timeout_fn;
5570         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5571         return 0;
5572 }
5573
5574 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5575                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5576 {
5577         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5578
5579         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5580                 return -EINVAL;
5581         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5582                 return -EINVAL;
5583         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5584                 return -EINVAL;
5585
5586         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5587         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5588         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5589                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5590                         return -EINVAL;
5591                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5592                         return -EFAULT;
5593         } else if (tr->flags) {
5594                 /* timeout removal doesn't support flags */
5595                 return -EINVAL;
5596         }
5597
5598         return 0;
5599 }
5600
5601 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5602 {
5603         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5604                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5605 }
5606
5607 /*
5608  * Remove or update an existing timeout command
5609  */
5610 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5611 {
5612         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5613         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5614         int ret;
5615
5616         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5617         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5618                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5619         else
5620                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5621                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5622
5623         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5624         io_commit_cqring(ctx);
5625         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5626         io_cqring_ev_posted(ctx);
5627         if (ret < 0)
5628                 req_set_fail(req);
5629         io_put_req(req);
5630         return 0;
5631 }
5632
5633 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5634                            bool is_timeout_link)
5635 {
5636         struct io_timeout_data *data;
5637         unsigned flags;
5638         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5639
5640         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5641                 return -EINVAL;
5642         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5643                 return -EINVAL;
5644         if (off && is_timeout_link)
5645                 return -EINVAL;
5646         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5647         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5648                 return -EINVAL;
5649
5650         req->timeout.off = off;
5651         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
5652                 req->ctx->off_timeout_used = true;
5653
5654         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5655                 return -ENOMEM;
5656
5657         data = req->async_data;
5658         data->req = req;
5659
5660         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5661                 return -EFAULT;
5662
5663         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5664         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5665         if (is_timeout_link)
5666                 io_req_track_inflight(req);
5667         return 0;
5668 }
5669
5670 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5671 {
5672         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5673         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5674         struct list_head *entry;
5675         u32 tail, off = req->timeout.off;
5676
5677         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5678
5679         /*
5680          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5681          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5682          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5683          */
5684         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5685                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5686                 goto add;
5687         }
5688
5689         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5690         req->timeout.target_seq = tail + off;
5691
5692         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5693          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5694          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5695          */
5696         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5697
5698         /*
5699          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5700          * the one we need first.
5701          */
5702         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5703                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5704                                                   timeout.list);
5705
5706                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5707                         continue;
5708                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5709                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5710                         break;
5711         }
5712 add:
5713         list_add(&req->timeout.list, entry);
5714         data->timer.function = io_timeout_fn;
5715         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5716         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5717         return 0;
5718 }
5719
5720 struct io_cancel_data {
5721         struct io_ring_ctx *ctx;
5722         u64 user_data;
5723 };
5724
5725 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5726 {
5727         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5728         struct io_cancel_data *cd = data;
5729
5730         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5731 }
5732
5733 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5734                                struct io_ring_ctx *ctx)
5735 {
5736         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5737         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5738         int ret = 0;
5739
5740         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5741                 return -ENOENT;
5742
5743         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5744         switch (cancel_ret) {
5745         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5746                 ret = 0;
5747                 break;
5748         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5749                 ret = -EALREADY;
5750                 break;
5751         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5752                 ret = -ENOENT;
5753                 break;
5754         }
5755
5756         return ret;
5757 }
5758
5759 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5760                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5761                                      int success_ret)
5762 {
5763         unsigned long flags;
5764         int ret;
5765
5766         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5767         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5768         if (ret != -ENOENT)
5769                 goto done;
5770         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5771         if (ret != -ENOENT)
5772                 goto done;
5773         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5774 done:
5775         if (!ret)
5776                 ret = success_ret;
5777         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5778         io_commit_cqring(ctx);
5779         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5780         io_cqring_ev_posted(ctx);
5781
5782         if (ret < 0)
5783                 req_set_fail(req);
5784 }
5785
5786 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5787                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5788 {
5789         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5790                 return -EINVAL;
5791         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5792                 return -EINVAL;
5793         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5794                 return -EINVAL;
5795
5796         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5797         return 0;
5798 }
5799
5800 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5801 {
5802         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5803         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5804         struct io_tctx_node *node;
5805         int ret;
5806
5807         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5808         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5809         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5810         if (ret != -ENOENT)
5811                 goto done;
5812         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5813         if (ret != -ENOENT)
5814                 goto done;
5815         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5816         if (ret != -ENOENT)
5817                 goto done;
5818         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5819
5820         /* slow path, try all io-wq's */
5821         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5822         ret = -ENOENT;
5823         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5824                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5825
5826                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5827                 if (ret != -ENOENT)
5828                         break;
5829         }
5830         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5831
5832         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5833 done:
5834         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5835         io_commit_cqring(ctx);
5836         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5837         io_cqring_ev_posted(ctx);
5838
5839         if (ret < 0)
5840                 req_set_fail(req);
5841         io_put_req(req);
5842         return 0;
5843 }
5844
5845 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5846                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5847 {
5848         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5849                 return -EINVAL;
5850         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5851                 return -EINVAL;
5852
5853         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5854         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5855         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5856                 return -EINVAL;
5857         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5858         return 0;
5859 }
5860
5861 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5862 {
5863         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5864         struct io_uring_rsrc_update2 up;
5865         int ret;
5866
5867         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5868                 return -EAGAIN;
5869
5870         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5871         up.data = req->rsrc_update.arg;
5872         up.nr = 0;
5873         up.tags = 0;
5874         up.resv = 0;
5875
5876         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5877         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
5878                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
5879         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5880
5881         if (ret < 0)
5882                 req_set_fail(req);
5883         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5884         return 0;
5885 }
5886
5887 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5888 {
5889         switch (req->opcode) {
5890         case IORING_OP_NOP:
5891                 return 0;
5892         case IORING_OP_READV:
5893         case IORING_OP_READ_FIXED:
5894         case IORING_OP_READ:
5895                 return io_read_prep(req, sqe);
5896         case IORING_OP_WRITEV:
5897         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5898         case IORING_OP_WRITE:
5899                 return io_write_prep(req, sqe);
5900         case IORING_OP_POLL_ADD:
5901                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5902         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5903                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
5904         case IORING_OP_FSYNC:
5905                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5906         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5907                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5908         case IORING_OP_SENDMSG:
5909         case IORING_OP_SEND:
5910                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5911         case IORING_OP_RECVMSG:
5912         case IORING_OP_RECV:
5913                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5914         case IORING_OP_CONNECT:
5915                 return io_connect_prep(req, sqe);
5916         case IORING_OP_TIMEOUT:
5917                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5918         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5919                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5920         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5921                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5922         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5923                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5924         case IORING_OP_ACCEPT:
5925                 return io_accept_prep(req, sqe);
5926         case IORING_OP_FALLOCATE:
5927                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5928         case IORING_OP_OPENAT:
5929                 return io_openat_prep(req, sqe);
5930         case IORING_OP_CLOSE:
5931                 return io_close_prep(req, sqe);
5932         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5933                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5934         case IORING_OP_STATX:
5935                 return io_statx_prep(req, sqe);
5936         case IORING_OP_FADVISE:
5937                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5938         case IORING_OP_MADVISE:
5939                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5940         case IORING_OP_OPENAT2:
5941                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5942         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5943                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5944         case IORING_OP_SPLICE:
5945                 return io_splice_prep(req, sqe);
5946         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5947                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5948         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5949                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5950         case IORING_OP_TEE:
5951                 return io_tee_prep(req, sqe);
5952         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5953                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5954         case IORING_OP_RENAMEAT:
5955                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5956         case IORING_OP_UNLINKAT:
5957                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5958         }
5959
5960         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5961                         req->opcode);
5962         return -EINVAL;
5963 }
5964
5965 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5966 {
5967         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
5968                 return 0;
5969         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
5970                 return -EFAULT;
5971         if (io_alloc_async_data(req))
5972                 return -EAGAIN;
5973
5974         switch (req->opcode) {
5975         case IORING_OP_READV:
5976                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5977         case IORING_OP_WRITEV:
5978                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5979         case IORING_OP_SENDMSG:
5980                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5981         case IORING_OP_RECVMSG:
5982                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5983         case IORING_OP_CONNECT:
5984                 return io_connect_prep_async(req);
5985         }
5986         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
5987                     req->opcode);
5988         return -EFAULT;
5989 }
5990
5991 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5992 {
5993         struct io_kiocb *pos;
5994         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5995         u32 nr_reqs = 0;
5996
5997         io_for_each_link(pos, req)
5998                 nr_reqs++;
5999         return ctx->cached_sq_head - nr_reqs;
6000 }
6001
6002 static bool io_drain_req(struct io_kiocb *req)
6003 {
6004         struct io_kiocb *pos;
6005         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6006         struct io_defer_entry *de;
6007         int ret;
6008         u32 seq;
6009
6010         /*
6011          * If we need to drain a request in the middle of a link, drain the
6012          * head request and the next request/link after the current link.
6013          * Considering sequential execution of links, IOSQE_IO_DRAIN will be
6014          * maintained for every request of our link.
6015          */
6016         if (ctx->drain_next) {
6017                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6018                 ctx->drain_next = false;
6019         }
6020         /* not interested in head, start from the first linked */
6021         io_for_each_link(pos, req->link) {
6022                 if (pos->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6023                         ctx->drain_next = true;
6024                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6025                         break;
6026                 }
6027         }
6028
6029         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6030         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6031                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))) {
6032                 ctx->drain_active = false;
6033                 return false;
6034         }
6035
6036         seq = io_get_sequence(req);
6037         /* Still a chance to pass the sequence check */
6038         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6039                 return false;
6040
6041         ret = io_req_prep_async(req);
6042         if (ret)
6043                 return ret;
6044         io_prep_async_link(req);
6045         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6046         if (!de) {
6047                 io_req_complete_failed(req, ret);
6048                 return true;
6049         }
6050
6051         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6052         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6053                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6054                 kfree(de);
6055                 io_queue_async_work(req);
6056                 return true;
6057         }
6058
6059         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6060         de->req = req;
6061         de->seq = seq;
6062         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6063         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6064         return true;
6065 }
6066
6067 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6068 {
6069         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6070                 switch (req->opcode) {
6071                 case IORING_OP_READV:
6072                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6073                 case IORING_OP_READ:
6074                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6075                         break;
6076                 case IORING_OP_RECVMSG:
6077                 case IORING_OP_RECV:
6078                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6079                         break;
6080                 }
6081                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
6082         }
6083
6084         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6085                 switch (req->opcode) {
6086                 case IORING_OP_READV:
6087                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6088                 case IORING_OP_READ:
6089                 case IORING_OP_WRITEV:
6090                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6091                 case IORING_OP_WRITE: {
6092                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6093                         if (io->free_iovec)
6094                                 kfree(io->free_iovec);
6095                         break;
6096                         }
6097                 case IORING_OP_RECVMSG:
6098                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6099                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6100
6101                         kfree(io->free_iov);
6102                         break;
6103                         }
6104                 case IORING_OP_SPLICE:
6105                 case IORING_OP_TEE:
6106                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6107                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6108                         break;
6109                 case IORING_OP_OPENAT:
6110                 case IORING_OP_OPENAT2:
6111                         if (req->open.filename)
6112                                 putname(req->open.filename);
6113                         break;
6114                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6115                         putname(req->rename.oldpath);
6116                         putname(req->rename.newpath);
6117                         break;
6118                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6119                         putname(req->unlink.filename);
6120                         break;
6121                 }
6122                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6123         }
6124         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6125                 kfree(req->apoll->double_poll);
6126                 kfree(req->apoll);
6127                 req->apoll = NULL;
6128         }
6129         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6130                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6131
6132                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6133                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
6134         }
6135 }
6136
6137 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6138 {
6139         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6140         const struct cred *creds = NULL;
6141         int ret;
6142
6143         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
6144                 creds = override_creds(req->work.creds);
6145
6146         switch (req->opcode) {
6147         case IORING_OP_NOP:
6148                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6149                 break;
6150         case IORING_OP_READV:
6151         case IORING_OP_READ_FIXED:
6152         case IORING_OP_READ:
6153                 ret = io_read(req, issue_flags);
6154                 break;
6155         case IORING_OP_WRITEV:
6156         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6157         case IORING_OP_WRITE:
6158                 ret = io_write(req, issue_flags);
6159                 break;
6160         case IORING_OP_FSYNC:
6161                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6162                 break;
6163         case IORING_OP_POLL_ADD:
6164                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6165                 break;
6166         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6167                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6168                 break;
6169         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6170                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6171                 break;
6172         case IORING_OP_SENDMSG:
6173                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6174                 break;
6175         case IORING_OP_SEND:
6176                 ret = io_send(req, issue_flags);
6177                 break;
6178         case IORING_OP_RECVMSG:
6179                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6180                 break;
6181         case IORING_OP_RECV:
6182                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6183                 break;
6184         case IORING_OP_TIMEOUT:
6185                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6186                 break;
6187         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6188                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6189                 break;
6190         case IORING_OP_ACCEPT:
6191                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6192                 break;
6193         case IORING_OP_CONNECT:
6194                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6195                 break;
6196         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6197                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6198                 break;
6199         case IORING_OP_FALLOCATE:
6200                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6201                 break;
6202         case IORING_OP_OPENAT:
6203                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6204                 break;
6205         case IORING_OP_CLOSE:
6206                 ret = io_close(req, issue_flags);
6207                 break;
6208         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6209                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6210                 break;
6211         case IORING_OP_STATX:
6212                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6213                 break;
6214         case IORING_OP_FADVISE:
6215                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6216                 break;
6217         case IORING_OP_MADVISE:
6218                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6219                 break;
6220         case IORING_OP_OPENAT2:
6221                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6222                 break;
6223         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6224                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6225                 break;
6226         case IORING_OP_SPLICE:
6227                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6228                 break;
6229         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6230                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6231                 break;
6232         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6233                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6234                 break;
6235         case IORING_OP_TEE:
6236                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6237                 break;
6238         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6239                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6240                 break;
6241         case IORING_OP_RENAMEAT:
6242                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6243                 break;
6244         case IORING_OP_UNLINKAT:
6245                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6246                 break;
6247         default:
6248                 ret = -EINVAL;
6249                 break;
6250         }
6251
6252         if (creds)
6253                 revert_creds(creds);
6254         if (ret)
6255                 return ret;
6256         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6257         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6258                 io_iopoll_req_issued(req);
6259
6260         return 0;
6261 }
6262
6263 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6264 {
6265         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6266         struct io_kiocb *timeout;
6267         int ret = 0;
6268
6269         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6270         if (timeout)
6271                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6272
6273         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6274                 ret = -ECANCELED;
6275
6276         if (!ret) {
6277                 do {
6278                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6279                         /*
6280                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6281                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6282                          * wait for request slots on the block side.
6283                          */
6284                         if (ret != -EAGAIN)
6285                                 break;
6286                         cond_resched();
6287                 } while (1);
6288         }
6289
6290         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6291         if (ret) {
6292                 /* io-wq is going to take one down */
6293                 req_ref_get(req);
6294                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6295         }
6296 }
6297
6298 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
6299 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
6300 #ifdef CONFIG_64BIT
6301 #define FFS_ISREG               0x4UL
6302 #else
6303 #define FFS_ISREG               0x0UL
6304 #endif
6305 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
6306
6307 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6308                                                       unsigned i)
6309 {
6310         struct io_fixed_file *table_l2;
6311
6312         table_l2 = table->files[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6313         return &table_l2[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6314 }
6315
6316 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6317                                               int index)
6318 {
6319         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6320
6321         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6322 }
6323
6324 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6325 {
6326         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6327
6328         if (__io_file_supports_async(file, READ))
6329                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6330         if (__io_file_supports_async(file, WRITE))
6331                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6332         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6333                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6334         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6335 }
6336
6337 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6338                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6339 {
6340         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6341         struct file *file;
6342
6343         if (fixed) {
6344                 unsigned long file_ptr;
6345
6346                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6347                         return NULL;
6348                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6349                 file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6350                 file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6351                 file_ptr &= ~FFS_MASK;
6352                 /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6353                 req->flags |= (file_ptr << REQ_F_ASYNC_READ_BIT);
6354                 io_req_set_rsrc_node(req);
6355         } else {
6356                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6357                 file = __io_file_get(state, fd);
6358
6359                 /* we don't allow fixed io_uring files */
6360                 if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6361                         io_req_track_inflight(req);
6362         }
6363
6364         return file;
6365 }
6366
6367 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6368 {
6369         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6370                                                 struct io_timeout_data, timer);
6371         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6372         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6373         unsigned long flags;
6374
6375         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6376         prev = req->timeout.head;
6377         req->timeout.head = NULL;
6378
6379         /*
6380          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6381          * race with the completion of the linked work.
6382          */
6383         if (prev) {
6384                 io_remove_next_linked(prev);
6385                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6386                         prev = NULL;
6387         }
6388         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6389
6390         if (prev) {
6391                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6392                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6393                 io_put_req_deferred(req, 1);
6394         } else {
6395                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6396         }
6397         return HRTIMER_NORESTART;
6398 }
6399
6400 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6401 {
6402         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6403
6404         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6405         /*
6406          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6407          * before we got a chance to setup the timer
6408          */
6409         if (req->timeout.head) {
6410                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6411
6412                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6413                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6414                                 data->mode);
6415         }
6416         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6417         /* drop submission reference */
6418         io_put_req(req);
6419 }
6420
6421 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6422 {
6423         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6424
6425         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6426             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6427                 return NULL;
6428
6429         nxt->timeout.head = req;
6430         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6431         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6432         return nxt;
6433 }
6434
6435 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6436 {
6437         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6438         int ret;
6439
6440         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6441
6442         /*
6443          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6444          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6445          */
6446         if (likely(!ret)) {
6447                 /* drop submission reference */
6448                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6449                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6450                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6451
6452                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6453                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6454                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6455                 } else {
6456                         io_put_req(req);
6457                 }
6458         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6459                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6460                         /*
6461                          * Queued up for async execution, worker will release
6462                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6463                          */
6464                         io_queue_async_work(req);
6465                 }
6466         } else {
6467                 io_req_complete_failed(req, ret);
6468         }
6469         if (linked_timeout)
6470                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6471 }
6472
6473 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6474 {
6475         if (unlikely(req->ctx->drain_active) && io_drain_req(req))
6476                 return;
6477
6478         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))) {
6479                 __io_queue_sqe(req);
6480         } else {
6481                 int ret = io_req_prep_async(req);
6482
6483                 if (unlikely(ret))
6484                         io_req_complete_failed(req, ret);
6485                 else
6486                         io_queue_async_work(req);
6487         }
6488 }
6489
6490 /*
6491  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6492  *
6493  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6494  */
6495 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6496                                         struct io_kiocb *req,
6497                                         unsigned int sqe_flags)
6498 {
6499         if (!ctx->restricted)
6500                 return true;
6501
6502         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6503                 return false;
6504
6505         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6506             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6507                 return false;
6508
6509         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6510                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6511                 return false;
6512
6513         return true;
6514 }
6515
6516 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6517                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6518 {
6519         struct io_submit_state *state;
6520         unsigned int sqe_flags;
6521         int personality, ret = 0;
6522
6523         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6524         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6525         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6526         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6527         req->async_data = NULL;
6528         req->file = NULL;
6529         req->ctx = ctx;
6530         req->link = NULL;
6531         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6532         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6533         atomic_set(&req->refs, 2);
6534         req->task = current;
6535         req->result = 0;
6536         req->work.creds = NULL;
6537
6538         /* enforce forwards compatibility on users */
6539         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6540                 return -EINVAL;
6541         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6542                 return -EINVAL;
6543         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6544                 return -EACCES;
6545
6546         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6547             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6548                 return -EOPNOTSUPP;
6549         if (unlikely(sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN))
6550                 ctx->drain_active = true;
6551
6552         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6553         if (personality) {
6554                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6555                 if (!req->work.creds)
6556                         return -EINVAL;
6557                 get_cred(req->work.creds);
6558         }
6559         state = &ctx->submit_state;
6560
6561         /*
6562          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6563          * is potentially a read/write to block based storage.
6564          */
6565         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6566             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6567                 blk_start_plug(&state->plug);
6568                 state->plug_started = true;
6569         }
6570
6571         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6572                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6573
6574                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6575                 if (unlikely(!req->file))
6576                         ret = -EBADF;
6577         }
6578
6579         state->ios_left--;
6580         return ret;
6581 }
6582
6583 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6584                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6585 {
6586         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6587         int ret;
6588
6589         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6590         if (unlikely(ret)) {
6591 fail_req:
6592                 if (link->head) {
6593                         /* fail even hard links since we don't submit */
6594                         req_set_fail(link->head);
6595                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6596                         link->head = NULL;
6597                 }
6598                 io_req_complete_failed(req, ret);
6599                 return ret;
6600         }
6601
6602         ret = io_req_prep(req, sqe);
6603         if (unlikely(ret))
6604                 goto fail_req;
6605
6606         /* don't need @sqe from now on */
6607         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
6608                                   req->flags, true,
6609                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6610
6611         /*
6612          * If we already have a head request, queue this one for async
6613          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6614          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6615          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6616          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6617          */
6618         if (link->head) {
6619                 struct io_kiocb *head = link->head;
6620
6621                 ret = io_req_prep_async(req);
6622                 if (unlikely(ret))
6623                         goto fail_req;
6624                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6625                 link->last->link = req;
6626                 link->last = req;
6627
6628                 /* last request of a link, enqueue the link */
6629                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6630                         link->head = NULL;
6631                         io_queue_sqe(head);
6632                 }
6633         } else {
6634                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6635                         link->head = req;
6636                         link->last = req;
6637                 } else {
6638                         io_queue_sqe(req);
6639                 }
6640         }
6641
6642         return 0;
6643 }
6644
6645 /*
6646  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6647  */
6648 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6649                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6650 {
6651         if (state->link.head)
6652                 io_queue_sqe(state->link.head);
6653         if (state->comp.nr)
6654                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6655         if (state->plug_started)
6656                 blk_finish_plug(&state->plug);
6657         io_state_file_put(state);
6658 }
6659
6660 /*
6661  * Start submission side cache.
6662  */
6663 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6664                                   unsigned int max_ios)
6665 {
6666         state->plug_started = false;
6667         state->ios_left = max_ios;
6668         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6669         state->link.head = NULL;
6670 }
6671
6672 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6673 {
6674         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6675
6676         /*
6677          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6678          * since once we write the new head, the application could
6679          * write new data to them.
6680          */
6681         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6682 }
6683
6684 /*
6685  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
6686  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6687  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6688  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6689  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6690  * prevent a re-load down the line.
6691  */
6692 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6693 {
6694         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
6695         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
6696
6697         /*
6698          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6699          *
6700          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6701          *    head updates.
6702          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6703          *    though the application is the one updating it.
6704          */
6705         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
6706         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6707                 return &ctx->sq_sqes[head];
6708
6709         /* drop invalid entries */
6710         ctx->cq_extra--;
6711         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
6712                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
6713         return NULL;
6714 }
6715
6716 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6717 {
6718         struct io_uring_task *tctx;
6719         int submitted = 0;
6720
6721         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6722         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6723         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6724                 return -EAGAIN;
6725
6726         tctx = current->io_uring;
6727         tctx->cached_refs -= nr;
6728         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0)) {
6729                 unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
6730
6731                 percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
6732                 refcount_add(refill, &current->usage);
6733                 tctx->cached_refs += refill;
6734         }
6735         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6736
6737         while (submitted < nr) {
6738                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6739                 struct io_kiocb *req;
6740
6741                 req = io_alloc_req(ctx);
6742                 if (unlikely(!req)) {
6743                         if (!submitted)
6744                                 submitted = -EAGAIN;
6745                         break;
6746                 }
6747                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6748                 if (unlikely(!sqe)) {
6749                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6750                         break;
6751                 }
6752                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6753                 submitted++;
6754                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6755                         break;
6756         }
6757
6758         if (unlikely(submitted != nr)) {
6759                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6760                 int unused = nr - ref_used;
6761
6762                 current->io_uring->cached_refs += unused;
6763                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6764         }
6765
6766         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6767          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6768         io_commit_sqring(ctx);
6769
6770         return submitted;
6771 }
6772
6773 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
6774 {
6775         return READ_ONCE(sqd->state);
6776 }
6777
6778 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6779 {
6780         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6781         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6782         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6783         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6784 }
6785
6786 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6787 {
6788         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6789         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6790         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6791 }
6792
6793 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6794 {
6795         unsigned int to_submit;
6796         int ret = 0;
6797
6798         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6799         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6800         if (cap_entries && to_submit > 8)
6801                 to_submit = 8;
6802
6803         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6804                 unsigned nr_events = 0;
6805
6806                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6807                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6808                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6809
6810                 /*
6811                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
6812                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
6813                  */
6814                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6815                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6816                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6817                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6818
6819                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6820                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6821         }
6822
6823         return ret;
6824 }
6825
6826 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6827 {
6828         struct io_ring_ctx *ctx;
6829         unsigned sq_thread_idle = 0;
6830
6831         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6832                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
6833         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6834 }
6835
6836 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
6837 {
6838         bool did_sig = false;
6839         struct ksignal ksig;
6840
6841         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6842             signal_pending(current)) {
6843                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6844                 if (signal_pending(current))
6845                         did_sig = get_signal(&ksig);
6846                 cond_resched();
6847                 mutex_lock(&sqd->lock);
6848         }
6849         io_run_task_work();
6850         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
6851 }
6852
6853 static int io_sq_thread(void *data)
6854 {
6855         struct io_sq_data *sqd = data;
6856         struct io_ring_ctx *ctx;
6857         unsigned long timeout = 0;
6858         char buf[TASK_COMM_LEN];
6859         DEFINE_WAIT(wait);
6860
6861         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6862         set_task_comm(current, buf);
6863
6864         if (sqd->sq_cpu != -1)
6865                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6866         else
6867                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6868         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6869
6870         mutex_lock(&sqd->lock);
6871         while (1) {
6872                 int ret;
6873                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6874
6875                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
6876                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
6877                                 break;
6878                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6879                         continue;
6880                 }
6881
6882                 sqt_spin = false;
6883                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6884                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6885                         const struct cred *creds = NULL;
6886
6887                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6888                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6889                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6890                         if (creds)
6891                                 revert_creds(creds);
6892                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6893                                 sqt_spin = true;
6894                 }
6895
6896                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6897                         io_run_task_work();
6898                         cond_resched();
6899                         if (sqt_spin)
6900                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6901                         continue;
6902                 }
6903
6904                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6905                 if (!io_sqd_events_pending(sqd)) {
6906                         needs_sched = true;
6907                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6908                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6909
6910                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6911                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6912                                         needs_sched = false;
6913                                         break;
6914                                 }
6915                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
6916                                         needs_sched = false;
6917                                         break;
6918                                 }
6919                         }
6920
6921                         if (needs_sched) {
6922                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6923                                 schedule();
6924                                 mutex_lock(&sqd->lock);
6925                         }
6926                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6927                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6928                 }
6929
6930                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6931                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6932         }
6933
6934         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
6935         sqd->thread = NULL;
6936         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6937                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6938         io_run_task_work();
6939         mutex_unlock(&sqd->lock);
6940
6941         complete(&sqd->exited);
6942         do_exit(0);
6943 }
6944
6945 struct io_wait_queue {
6946         struct wait_queue_entry wq;
6947         struct io_ring_ctx *ctx;
6948         unsigned to_wait;
6949         unsigned nr_timeouts;
6950 };
6951
6952 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6953 {
6954         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6955
6956         /*
6957          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6958          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6959          * regardless of event count.
6960          */
6961         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6962                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6963 }
6964
6965 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6966                             int wake_flags, void *key)
6967 {
6968         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6969                                                         wq);
6970
6971         /*
6972          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6973          * the task, and the next invocation will do it.
6974          */
6975         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->check_cq_overflow))
6976                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6977         return -1;
6978 }
6979
6980 static int io_run_task_work_sig(void)
6981 {
6982         if (io_run_task_work())
6983                 return 1;
6984         if (!signal_pending(current))
6985                 return 0;
6986         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6987                 return -ERESTARTSYS;
6988         return -EINTR;
6989 }
6990
6991 /* when returns >0, the caller should retry */
6992 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6993                                           struct io_wait_queue *iowq,
6994                                           signed long *timeout)
6995 {
6996         int ret;
6997
6998         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6999         ret = io_run_task_work_sig();
7000         if (ret || io_should_wake(iowq))
7001                 return ret;
7002         /* let the caller flush overflows, retry */
7003         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
7004                 return 1;
7005
7006         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
7007         return !*timeout ? -ETIME : 1;
7008 }
7009
7010 /*
7011  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7012  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7013  */
7014 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7015                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7016                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7017 {
7018         struct io_wait_queue iowq = {
7019                 .wq = {
7020                         .private        = current,
7021                         .func           = io_wake_function,
7022                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7023                 },
7024                 .ctx            = ctx,
7025                 .to_wait        = min_events,
7026         };
7027         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7028         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7029         int ret;
7030
7031         do {
7032                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7033                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7034                         return 0;
7035                 if (!io_run_task_work())
7036                         break;
7037         } while (1);
7038
7039         if (sig) {
7040 #ifdef CONFIG_COMPAT
7041                 if (in_compat_syscall())
7042                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7043                                                       sigsz);
7044                 else
7045 #endif
7046                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7047
7048                 if (ret)
7049                         return ret;
7050         }
7051
7052         if (uts) {
7053                 struct timespec64 ts;
7054
7055                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7056                         return -EFAULT;
7057                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7058         }
7059
7060         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7061         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7062         do {
7063                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7064                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false)) {
7065                         ret = -EBUSY;
7066                         break;
7067                 }
7068                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
7069                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7070                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7071                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
7072                 cond_resched();
7073         } while (ret > 0);
7074
7075         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7076
7077         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7078 }
7079
7080 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7081 {
7082         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7083
7084         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7085                 kfree(table[i]);
7086         kfree(table);
7087 }
7088
7089 static void **io_alloc_page_table(size_t size)
7090 {
7091         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7092         size_t init_size = size;
7093         void **table;
7094
7095         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL);
7096         if (!table)
7097                 return NULL;
7098
7099         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7100                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
7101
7102                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL);
7103                 if (!table[i]) {
7104                         io_free_page_table(table, init_size);
7105                         return NULL;
7106                 }
7107                 size -= this_size;
7108         }
7109         return table;
7110 }
7111
7112 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7113 {
7114         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7115 }
7116
7117 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7118 {
7119         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7120 }
7121
7122 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7123 {
7124         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7125         kfree(ref_node);
7126 }
7127
7128 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7129                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7130 {
7131         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7132         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7133
7134         if (data_to_kill) {
7135                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7136
7137                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7138                 io_rsrc_ref_lock(ctx);
7139                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7140                 io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7141
7142                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7143                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7144                 ctx->rsrc_node = NULL;
7145         }
7146
7147         if (!ctx->rsrc_node) {
7148                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7149                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7150         }
7151 }
7152
7153 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7154 {
7155         if (ctx->rsrc_backup_node)
7156                 return 0;
7157         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7158         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7159 }
7160
7161 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7162 {
7163         int ret;
7164
7165         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7166         if (data->quiesce)
7167                 return -ENXIO;
7168
7169         data->quiesce = true;
7170         do {
7171                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7172                 if (ret)
7173                         break;
7174                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7175
7176                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7177                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7178                         break;
7179                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7180                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7181                 if (!ret)
7182                         break;
7183
7184                 atomic_inc(&data->refs);
7185                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7186                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7187                 reinit_completion(&data->done);
7188
7189                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7190                 ret = io_run_task_work_sig();
7191                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7192         } while (ret >= 0);
7193         data->quiesce = false;
7194
7195         return ret;
7196 }
7197
7198 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7199 {
7200         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7201         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7202
7203         return &data->tags[table_idx][off];
7204 }
7205
7206 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7207 {
7208         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7209
7210         if (data->tags)
7211                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7212         kfree(data);
7213 }
7214
7215 static int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7216                               u64 __user *utags, unsigned nr,
7217                               struct io_rsrc_data **pdata)
7218 {
7219         struct io_rsrc_data *data;
7220         int ret = -ENOMEM;
7221         unsigned i;
7222
7223         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7224         if (!data)
7225                 return -ENOMEM;
7226         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7227         if (!data->tags) {
7228                 kfree(data);
7229                 return -ENOMEM;
7230         }
7231
7232         data->nr = nr;
7233         data->ctx = ctx;
7234         data->do_put = do_put;
7235         if (utags) {
7236                 ret = -EFAULT;
7237                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7238                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
7239
7240                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
7241                                            sizeof(*tag_slot)))
7242                                 goto fail;
7243                 }
7244         }
7245
7246         atomic_set(&data->refs, 1);
7247         init_completion(&data->done);
7248         *pdata = data;
7249         return 0;
7250 fail:
7251         io_rsrc_data_free(data);
7252         return ret;
7253 }
7254
7255 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7256 {
7257         size_t size = nr_files * sizeof(struct io_fixed_file);
7258
7259         table->files = (struct io_fixed_file **)io_alloc_page_table(size);
7260         return !!table->files;
7261 }
7262
7263 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7264 {
7265         size_t size = nr_files * sizeof(struct io_fixed_file);
7266
7267         io_free_page_table((void **)table->files, size);
7268         table->files = NULL;
7269 }
7270
7271 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7272 {
7273 #if defined(CONFIG_UNIX)
7274         if (ctx->ring_sock) {
7275                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7276                 struct sk_buff *skb;
7277
7278                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7279                         kfree_skb(skb);
7280         }
7281 #else
7282         int i;
7283
7284         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7285                 struct file *file;
7286
7287                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7288                 if (file)
7289                         fput(file);
7290         }
7291 #endif
7292         io_free_file_tables(&ctx->file_table, ctx->nr_user_files);
7293         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7294         ctx->file_data = NULL;
7295         ctx->nr_user_files = 0;
7296 }
7297
7298 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7299 {
7300         int ret;
7301
7302         if (!ctx->file_data)
7303                 return -ENXIO;
7304         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7305         if (!ret)
7306                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7307         return ret;
7308 }
7309
7310 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7311         __releases(&sqd->lock)
7312 {
7313         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7314
7315         /*
7316          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7317          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7318          */
7319         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7320         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7321                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7322         mutex_unlock(&sqd->lock);
7323 }
7324
7325 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7326         __acquires(&sqd->lock)
7327 {
7328         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7329
7330         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7331         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7332         mutex_lock(&sqd->lock);
7333         if (sqd->thread)
7334                 wake_up_process(sqd->thread);
7335 }
7336
7337 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7338 {
7339         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7340         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7341
7342         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7343         mutex_lock(&sqd->lock);
7344         if (sqd->thread)
7345                 wake_up_process(sqd->thread);
7346         mutex_unlock(&sqd->lock);
7347         wait_for_completion(&sqd->exited);
7348 }
7349
7350 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7351 {
7352         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7353                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7354
7355                 io_sq_thread_stop(sqd);
7356                 kfree(sqd);
7357         }
7358 }
7359
7360 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7361 {
7362         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7363
7364         if (sqd) {
7365                 io_sq_thread_park(sqd);
7366                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7367                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7368                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7369
7370                 io_put_sq_data(sqd);
7371                 ctx->sq_data = NULL;
7372         }
7373 }
7374
7375 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7376 {
7377         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7378         struct io_sq_data *sqd;
7379         struct fd f;
7380
7381         f = fdget(p->wq_fd);
7382         if (!f.file)
7383                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7384         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7385                 fdput(f);
7386                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7387         }
7388
7389         ctx_attach = f.file->private_data;
7390         sqd = ctx_attach->sq_data;
7391         if (!sqd) {
7392                 fdput(f);
7393                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7394         }
7395         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7396                 fdput(f);
7397                 return ERR_PTR(-EPERM);
7398         }
7399
7400         refcount_inc(&sqd->refs);
7401         fdput(f);
7402         return sqd;
7403 }
7404
7405 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7406                                          bool *attached)
7407 {
7408         struct io_sq_data *sqd;
7409
7410         *attached = false;
7411         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7412                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7413                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7414                         *attached = true;
7415                         return sqd;
7416                 }
7417                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7418                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7419                         return sqd;
7420         }
7421
7422         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7423         if (!sqd)
7424                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7425
7426         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7427         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7428         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7429         mutex_init(&sqd->lock);
7430         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7431         init_completion(&sqd->exited);
7432         return sqd;
7433 }
7434
7435 #if defined(CONFIG_UNIX)
7436 /*
7437  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7438  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7439  * loops in the file referencing.
7440  */
7441 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7442 {
7443         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7444         struct scm_fp_list *fpl;
7445         struct sk_buff *skb;
7446         int i, nr_files;
7447
7448         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7449         if (!fpl)
7450                 return -ENOMEM;
7451
7452         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7453         if (!skb) {
7454                 kfree(fpl);
7455                 return -ENOMEM;
7456         }
7457
7458         skb->sk = sk;
7459
7460         nr_files = 0;
7461         fpl->user = get_uid(current_user());
7462         for (i = 0; i < nr; i++) {
7463                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7464
7465                 if (!file)
7466                         continue;
7467                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7468                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7469                 nr_files++;
7470         }
7471
7472         if (nr_files) {
7473                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7474                 fpl->count = nr_files;
7475                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7476                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7477                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7478                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7479
7480                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7481                         fput(fpl->fp[i]);
7482         } else {
7483                 kfree_skb(skb);
7484                 kfree(fpl);
7485         }
7486
7487         return 0;
7488 }
7489
7490 /*
7491  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7492  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7493  * garbage collection to take care of this problem for us.
7494  */
7495 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7496 {
7497         unsigned left, total;
7498         int ret = 0;
7499
7500         total = 0;
7501         left = ctx->nr_user_files;
7502         while (left) {
7503                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7504
7505                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7506                 if (ret)
7507                         break;
7508                 left -= this_files;
7509                 total += this_files;
7510         }
7511
7512         if (!ret)
7513                 return 0;
7514
7515         while (total < ctx->nr_user_files) {
7516                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7517
7518                 if (file)
7519                         fput(file);
7520                 total++;
7521         }
7522
7523         return ret;
7524 }
7525 #else
7526 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7527 {
7528         return 0;
7529 }
7530 #endif
7531
7532 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7533 {
7534         struct file *file = prsrc->file;
7535 #if defined(CONFIG_UNIX)
7536         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7537         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7538         struct sk_buff *skb;
7539         int i;
7540
7541         __skb_queue_head_init(&list);
7542
7543         /*
7544          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7545          * remove this entry and rearrange the file array.
7546          */
7547         skb = skb_dequeue(head);
7548         while (skb) {
7549                 struct scm_fp_list *fp;
7550
7551                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7552                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7553                         int left;
7554
7555                         if (fp->fp[i] != file)
7556                                 continue;
7557
7558                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7559                         left = fp->count - 1 - i;
7560                         if (left) {
7561                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7562                                                 left * sizeof(struct file *));
7563                         }
7564                         fp->count--;
7565                         if (!fp->count) {
7566                                 kfree_skb(skb);
7567                                 skb = NULL;
7568                         } else {
7569                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7570                         }
7571                         fput(file);
7572                         file = NULL;
7573                         break;
7574                 }
7575
7576                 if (!file)
7577                         break;
7578
7579                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7580
7581                 skb = skb_dequeue(head);
7582         }
7583
7584         if (skb_peek(&list)) {
7585                 spin_lock_irq(&head->lock);
7586                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7587                         __skb_queue_tail(head, skb);
7588                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7589         }
7590 #else
7591         fput(file);
7592 #endif
7593 }
7594
7595 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
7596 {
7597         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7598         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7599         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7600
7601         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7602                 list_del(&prsrc->list);
7603
7604                 if (prsrc->tag) {
7605                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
7606
7607                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
7608                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7609                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
7610                         ctx->cq_extra++;
7611                         io_commit_cqring(ctx);
7612                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7613                         io_cqring_ev_posted(ctx);
7614                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
7615                 }
7616
7617                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
7618                 kfree(prsrc);
7619         }
7620
7621         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
7622         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
7623                 complete(&rsrc_data->done);
7624 }
7625
7626 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7627 {
7628         struct io_ring_ctx *ctx;
7629         struct llist_node *node;
7630
7631         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7632         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7633
7634         while (node) {
7635                 struct io_rsrc_node *ref_node;
7636                 struct llist_node *next = node->next;
7637
7638                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
7639                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7640                 node = next;
7641         }
7642 }
7643
7644 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7645 {
7646         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7647         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7648         bool first_add = false;
7649
7650         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7651         node->done = true;
7652
7653         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7654                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7655                                             struct io_rsrc_node, node);
7656                 /* recycle ref nodes in order */
7657                 if (!node->done)
7658                         break;
7659                 list_del(&node->node);
7660                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7661         }
7662         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7663
7664         if (first_add)
7665                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7666 }
7667
7668 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7669 {
7670         struct io_rsrc_node *ref_node;
7671
7672         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7673         if (!ref_node)
7674                 return NULL;
7675
7676         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7677                             0, GFP_KERNEL)) {
7678                 kfree(ref_node);
7679                 return NULL;
7680         }
7681         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7682         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7683         ref_node->done = false;
7684         return ref_node;
7685 }
7686
7687 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7688                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
7689 {
7690         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7691         struct file *file;
7692         int fd, ret;
7693         unsigned i;
7694
7695         if (ctx->file_data)
7696                 return -EBUSY;
7697         if (!nr_args)
7698                 return -EINVAL;
7699         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7700                 return -EMFILE;
7701         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7702         if (ret)
7703                 return ret;
7704         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
7705                                  &ctx->file_data);
7706         if (ret)
7707                 return ret;
7708
7709         ret = -ENOMEM;
7710         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
7711                 goto out_free;
7712
7713         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7714                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7715                         ret = -EFAULT;
7716                         goto out_fput;
7717                 }
7718                 /* allow sparse sets */
7719                 if (fd == -1) {
7720                         ret = -EINVAL;
7721                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
7722                                 goto out_fput;
7723                         continue;
7724                 }
7725
7726                 file = fget(fd);
7727                 ret = -EBADF;
7728                 if (unlikely(!file))
7729                         goto out_fput;
7730
7731                 /*
7732                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7733                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7734                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7735                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7736                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7737                  */
7738                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7739                         fput(file);
7740                         goto out_fput;
7741                 }
7742                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
7743         }
7744
7745         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7746         if (ret) {
7747                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7748                 return ret;
7749         }
7750
7751         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
7752         return ret;
7753 out_fput:
7754         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7755                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7756                 if (file)
7757                         fput(file);
7758         }
7759         io_free_file_tables(&ctx->file_table, nr_args);
7760         ctx->nr_user_files = 0;
7761 out_free:
7762         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7763         ctx->file_data = NULL;
7764         return ret;
7765 }
7766
7767 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7768                                 int index)
7769 {
7770 #if defined(CONFIG_UNIX)
7771         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7772         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7773         struct sk_buff *skb;
7774
7775         /*
7776          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7777          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7778          * and filling it in.
7779          */
7780         spin_lock_irq(&head->lock);
7781         skb = skb_peek(head);
7782         if (skb) {
7783                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7784
7785                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7786                         __skb_unlink(skb, head);
7787                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7788                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7789                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7790                         fpl->count++;
7791                         spin_lock_irq(&head->lock);
7792                         __skb_queue_head(head, skb);
7793                 } else {
7794                         skb = NULL;
7795                 }
7796         }
7797         spin_unlock_irq(&head->lock);
7798
7799         if (skb) {
7800                 fput(file);
7801                 return 0;
7802         }
7803
7804         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7805 #else
7806         return 0;
7807 #endif
7808 }
7809
7810 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
7811                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
7812 {
7813         struct io_rsrc_put *prsrc;
7814
7815         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7816         if (!prsrc)
7817                 return -ENOMEM;
7818
7819         prsrc->tag = *io_get_tag_slot(data, idx);
7820         prsrc->rsrc = rsrc;
7821         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
7822         return 0;
7823 }
7824
7825 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7826                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
7827                                  unsigned nr_args)
7828 {
7829         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
7830         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7831         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7832         struct io_fixed_file *file_slot;
7833         struct file *file;
7834         int fd, i, err = 0;
7835         unsigned int done;
7836         bool needs_switch = false;
7837
7838         if (!ctx->file_data)
7839                 return -ENXIO;
7840         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
7841                 return -EINVAL;
7842
7843         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7844                 u64 tag = 0;
7845
7846                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
7847                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7848                         err = -EFAULT;
7849                         break;
7850                 }
7851                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
7852                         err = -EINVAL;
7853                         break;
7854                 }
7855                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7856                         continue;
7857
7858                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7859                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
7860
7861                 if (file_slot->file_ptr) {
7862                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
7863                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
7864                                                     ctx->rsrc_node, file);
7865                         if (err)
7866                                 break;
7867                         file_slot->file_ptr = 0;
7868                         needs_switch = true;
7869                 }
7870                 if (fd != -1) {
7871                         file = fget(fd);
7872                         if (!file) {
7873                                 err = -EBADF;
7874                                 break;
7875                         }
7876                         /*
7877                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7878                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7879                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7880                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7881                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7882                          * support regular read/write anyway.
7883                          */
7884                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7885                                 fput(file);
7886                                 err = -EBADF;
7887                                 break;
7888                         }
7889                         *io_get_tag_slot(data, up->offset + done) = tag;
7890                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
7891                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7892                         if (err) {
7893                                 file_slot->file_ptr = 0;
7894                                 fput(file);
7895                                 break;
7896                         }
7897                 }
7898         }
7899
7900         if (needs_switch)
7901                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7902         return done ? done : err;
7903 }
7904
7905 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7906 {
7907         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7908
7909         req = io_put_req_find_next(req);
7910         return req ? &req->work : NULL;
7911 }
7912
7913 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7914                                         struct task_struct *task)
7915 {
7916         struct io_wq_hash *hash;
7917         struct io_wq_data data;
7918         unsigned int concurrency;
7919
7920         hash = ctx->hash_map;
7921         if (!hash) {
7922                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7923                 if (!hash)
7924                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7925                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7926                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7927                 ctx->hash_map = hash;
7928         }
7929
7930         data.hash = hash;
7931         data.task = task;
7932         data.free_work = io_free_work;
7933         data.do_work = io_wq_submit_work;
7934
7935         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7936         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7937
7938         return io_wq_create(concurrency, &data);
7939 }
7940
7941 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7942                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7943 {
7944         struct io_uring_task *tctx;
7945         int ret;
7946
7947         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7948         if (unlikely(!tctx))
7949                 return -ENOMEM;
7950
7951         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7952         if (unlikely(ret)) {
7953                 kfree(tctx);
7954                 return ret;
7955         }
7956
7957         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
7958         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7959                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7960                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7961                 kfree(tctx);
7962                 return ret;
7963         }
7964
7965         xa_init(&tctx->xa);
7966         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7967         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7968         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
7969         task->io_uring = tctx;
7970         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7971         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7972         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7973         return 0;
7974 }
7975
7976 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7977 {
7978         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7979
7980         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7981         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7982         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
7983
7984         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7985         kfree(tctx);
7986         tsk->io_uring = NULL;
7987 }
7988
7989 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7990                                 struct io_uring_params *p)
7991 {
7992         int ret;
7993
7994         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7995         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7996                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7997                 struct fd f;
7998
7999                 f = fdget(p->wq_fd);
8000                 if (!f.file)
8001                         return -ENXIO;
8002                 fdput(f);
8003                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8004                         return -EINVAL;
8005         }
8006         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8007                 struct task_struct *tsk;
8008                 struct io_sq_data *sqd;
8009                 bool attached;
8010
8011                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8012                 if (IS_ERR(sqd)) {
8013                         ret = PTR_ERR(sqd);
8014                         goto err;
8015                 }
8016
8017                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8018                 ctx->sq_data = sqd;
8019                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8020                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8021                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8022
8023                 io_sq_thread_park(sqd);
8024                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8025                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8026                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8027                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8028                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8029
8030                 if (ret < 0)
8031                         goto err;
8032                 if (attached)
8033                         return 0;
8034
8035                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8036                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8037
8038                         ret = -EINVAL;
8039                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8040                                 goto err_sqpoll;
8041                         sqd->sq_cpu = cpu;
8042                 } else {
8043                         sqd->sq_cpu = -1;
8044                 }
8045
8046                 sqd->task_pid = current->pid;
8047                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8048                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8049                 if (IS_ERR(tsk)) {
8050                         ret = PTR_ERR(tsk);
8051                         goto err_sqpoll;
8052                 }
8053
8054                 sqd->thread = tsk;
8055                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8056                 wake_up_new_task(tsk);
8057                 if (ret)
8058                         goto err;
8059         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8060                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8061                 ret = -EINVAL;
8062                 goto err;
8063         }
8064
8065         return 0;
8066 err_sqpoll:
8067         complete(&ctx->sq_data->exited);
8068 err:
8069         io_sq_thread_finish(ctx);
8070         return ret;
8071 }
8072
8073 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8074                                       unsigned long nr_pages)
8075 {
8076         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8077 }
8078
8079 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8080                                    unsigned long nr_pages)
8081 {
8082         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8083
8084         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8085         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8086
8087         do {
8088                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8089                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8090                 if (new_pages > page_limit)
8091                         return -ENOMEM;
8092         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8093                                         new_pages) != cur_pages);
8094
8095         return 0;
8096 }
8097
8098 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8099 {
8100         if (ctx->user)
8101                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8102
8103         if (ctx->mm_account)
8104                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8105 }
8106
8107 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8108 {
8109         int ret;
8110
8111         if (ctx->user) {
8112                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8113                 if (ret)
8114                         return ret;
8115         }
8116
8117         if (ctx->mm_account)
8118                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8119
8120         return 0;
8121 }
8122
8123 static void io_mem_free(void *ptr)
8124 {
8125         struct page *page;
8126
8127         if (!ptr)
8128                 return;
8129
8130         page = virt_to_head_page(ptr);
8131         if (put_page_testzero(page))
8132                 free_compound_page(page);
8133 }
8134
8135 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8136 {
8137         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8138                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8139
8140         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8141 }
8142
8143 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8144                                 size_t *sq_offset)
8145 {
8146         struct io_rings *rings;
8147         size_t off, sq_array_size;
8148
8149         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8150         if (off == SIZE_MAX)
8151                 return SIZE_MAX;
8152
8153 #ifdef CONFIG_SMP
8154         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8155         if (off == 0)
8156                 return SIZE_MAX;
8157 #endif
8158
8159         if (sq_offset)
8160                 *sq_offset = off;
8161
8162         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8163         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8164                 return SIZE_MAX;
8165
8166         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8167                 return SIZE_MAX;
8168
8169         return off;
8170 }
8171
8172 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8173 {
8174         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8175         unsigned int i;
8176
8177         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8178                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8179                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8180                 if (imu->acct_pages)
8181                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8182                 kvfree(imu);
8183         }
8184         *slot = NULL;
8185 }
8186
8187 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8188 {
8189         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8190         prsrc->buf = NULL;
8191 }
8192
8193 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8194 {
8195         unsigned int i;
8196
8197         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8198                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8199         kfree(ctx->user_bufs);
8200         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8201         ctx->user_bufs = NULL;
8202         ctx->buf_data = NULL;
8203         ctx->nr_user_bufs = 0;
8204 }
8205
8206 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8207 {
8208         int ret;
8209
8210         if (!ctx->buf_data)
8211                 return -ENXIO;
8212
8213         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8214         if (!ret)
8215                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8216         return ret;
8217 }
8218
8219 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8220                        void __user *arg, unsigned index)
8221 {
8222         struct iovec __user *src;
8223
8224 #ifdef CONFIG_COMPAT
8225         if (ctx->compat) {
8226                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8227                 struct compat_iovec ciov;
8228
8229                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8230                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8231                         return -EFAULT;
8232
8233                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8234                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8235                 return 0;
8236         }
8237 #endif
8238         src = (struct iovec __user *) arg;
8239         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8240                 return -EFAULT;
8241         return 0;
8242 }
8243
8244 /*
8245  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8246  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8247  * match that one.
8248  *
8249  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8250  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8251  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8252  */
8253 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8254                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8255 {
8256         int i, j;
8257
8258         /* check current page array */
8259         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8260                 if (!PageCompound(pages[i]))
8261                         continue;
8262                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8263                         return true;
8264         }
8265
8266         /* check previously registered pages */
8267         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8268                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8269
8270                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8271                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8272                                 continue;
8273                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8274                                 return true;
8275                 }
8276         }
8277
8278         return false;
8279 }
8280
8281 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8282                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8283                                  struct page **last_hpage)
8284 {
8285         int i, ret;
8286
8287         imu->acct_pages = 0;
8288         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8289                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8290                         imu->acct_pages++;
8291                 } else {
8292                         struct page *hpage;
8293
8294                         hpage = compound_head(pages[i]);
8295                         if (hpage == *last_hpage)
8296                                 continue;
8297                         *last_hpage = hpage;
8298                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8299                                 continue;
8300                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8301                 }
8302         }
8303
8304         if (!imu->acct_pages)
8305                 return 0;
8306
8307         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8308         if (ret)
8309                 imu->acct_pages = 0;
8310         return ret;
8311 }
8312
8313 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8314                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8315                                   struct page **last_hpage)
8316 {
8317         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8318         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8319         struct page **pages = NULL;
8320         unsigned long off, start, end, ubuf;
8321         size_t size;
8322         int ret, pret, nr_pages, i;
8323
8324         if (!iov->iov_base) {
8325                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
8326                 return 0;
8327         }
8328
8329         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8330         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8331         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8332         nr_pages = end - start;
8333
8334         *pimu = NULL;
8335         ret = -ENOMEM;
8336
8337         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8338         if (!pages)
8339                 goto done;
8340
8341         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8342                               GFP_KERNEL);
8343         if (!vmas)
8344                 goto done;
8345
8346         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
8347         if (!imu)
8348                 goto done;
8349
8350         ret = 0;
8351         mmap_read_lock(current->mm);
8352         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8353                               pages, vmas);
8354         if (pret == nr_pages) {
8355                 /* don't support file backed memory */
8356                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8357                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8358
8359                         if (vma_is_shmem(vma))
8360                                 continue;
8361                         if (vma->vm_file &&
8362                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8363                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8364                                 break;
8365                         }
8366                 }
8367         } else {
8368                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8369         }
8370         mmap_read_unlock(current->mm);
8371         if (ret) {
8372                 /*
8373                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8374                  * release any pages we did get
8375                  */
8376                 if (pret > 0)
8377                         unpin_user_pages(pages, pret);
8378                 goto done;
8379         }
8380
8381         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8382         if (ret) {
8383                 unpin_user_pages(pages, pret);
8384                 goto done;
8385         }
8386
8387         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8388         size = iov->iov_len;
8389         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8390                 size_t vec_len;
8391
8392                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8393                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8394                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8395                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8396                 off = 0;
8397                 size -= vec_len;
8398         }
8399         /* store original address for later verification */
8400         imu->ubuf = ubuf;
8401         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
8402         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8403         *pimu = imu;
8404         ret = 0;
8405 done:
8406         if (ret)
8407                 kvfree(imu);
8408         kvfree(pages);
8409         kvfree(vmas);
8410         return ret;
8411 }
8412
8413 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8414 {
8415         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
8416         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
8417 }
8418
8419 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8420 {
8421         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
8422
8423         /*
8424          * Don't impose further limits on the size and buffer
8425          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8426          * submitted if they are wrong.
8427          */
8428         if (!iov->iov_base)
8429                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
8430         if (!iov->iov_len)
8431                 return -EFAULT;
8432
8433         /* arbitrary limit, but we need something */
8434         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8435                 return -EFAULT;
8436
8437         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
8438                 return -EOVERFLOW;
8439
8440         return 0;
8441 }
8442
8443 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8444                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
8445 {
8446         struct page *last_hpage = NULL;
8447         struct io_rsrc_data *data;
8448         int i, ret;
8449         struct iovec iov;
8450
8451         if (ctx->user_bufs)
8452                 return -EBUSY;
8453         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
8454                 return -EINVAL;
8455         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8456         if (ret)
8457                 return ret;
8458         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
8459         if (ret)
8460                 return ret;
8461         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8462         if (ret) {
8463                 io_rsrc_data_free(data);
8464                 return ret;
8465         }
8466
8467         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
8468                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8469                 if (ret)
8470                         break;
8471                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8472                 if (ret)
8473                         break;
8474                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
8475                         ret = -EINVAL;
8476                         break;
8477                 }
8478
8479                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
8480                                              &last_hpage);
8481                 if (ret)
8482                         break;
8483         }
8484
8485         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
8486
8487         ctx->buf_data = data;
8488         if (ret)
8489                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8490         else
8491                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8492         return ret;
8493 }
8494
8495 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8496                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8497                                    unsigned int nr_args)
8498 {
8499         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8500         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
8501         struct page *last_hpage = NULL;
8502         bool needs_switch = false;
8503         __u32 done;
8504         int i, err;
8505
8506         if (!ctx->buf_data)
8507                 return -ENXIO;
8508         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
8509                 return -EINVAL;
8510
8511         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8512                 struct io_mapped_ubuf *imu;
8513                 int offset = up->offset + done;
8514                 u64 tag = 0;
8515
8516                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
8517                 if (err)
8518                         break;
8519                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
8520                         err = -EFAULT;
8521                         break;
8522                 }
8523                 err = io_buffer_validate(&iov);
8524                 if (err)
8525                         break;
8526                 if (!iov.iov_base && tag) {
8527                         err = -EINVAL;
8528                         break;
8529                 }
8530                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
8531                 if (err)
8532                         break;
8533
8534                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
8535                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
8536                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
8537                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
8538                         if (unlikely(err)) {
8539                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
8540                                 break;
8541                         }
8542                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
8543                         needs_switch = true;
8544                 }
8545
8546                 ctx->user_bufs[i] = imu;
8547                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
8548         }
8549
8550         if (needs_switch)
8551                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
8552         return done ? done : err;
8553 }
8554
8555 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8556 {
8557         __s32 __user *fds = arg;
8558         int fd;
8559
8560         if (ctx->cq_ev_fd)
8561                 return -EBUSY;
8562
8563         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8564                 return -EFAULT;
8565
8566         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8567         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8568                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8569                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8570                 return ret;
8571         }
8572
8573         return 0;
8574 }
8575
8576 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8577 {
8578         if (ctx->cq_ev_fd) {
8579                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8580                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8581                 return 0;
8582         }
8583
8584         return -ENXIO;
8585 }
8586
8587 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8588 {
8589         struct io_buffer *buf;
8590         unsigned long index;
8591
8592         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8593                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8594 }
8595
8596 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8597 {
8598         struct io_kiocb *req, *nxt;
8599
8600         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8601                 if (tsk && req->task != tsk)
8602                         continue;
8603                 list_del(&req->compl.list);
8604                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8605         }
8606 }
8607
8608 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8609 {
8610         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8611         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8612
8613         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8614
8615         if (submit_state->free_reqs) {
8616                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8617                                      submit_state->reqs);
8618                 submit_state->free_reqs = 0;
8619         }
8620
8621         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
8622         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8623         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8624 }
8625
8626 static bool io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
8627 {
8628         if (!data)
8629                 return false;
8630         if (!atomic_dec_and_test(&data->refs))
8631                 wait_for_completion(&data->done);
8632         return true;
8633 }
8634
8635 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8636 {
8637         io_sq_thread_finish(ctx);
8638
8639         if (ctx->mm_account) {
8640                 mmdrop(ctx->mm_account);
8641                 ctx->mm_account = NULL;
8642         }
8643
8644         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8645         if (io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data))
8646                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8647         if (io_wait_rsrc_data(ctx->file_data))
8648                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8649         if (ctx->rings)
8650                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8651         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8652         io_eventfd_unregister(ctx);
8653         io_destroy_buffers(ctx);
8654         if (ctx->sq_creds)
8655                 put_cred(ctx->sq_creds);
8656
8657         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
8658         if (ctx->rsrc_node)
8659                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
8660         if (ctx->rsrc_backup_node)
8661                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
8662         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
8663
8664         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
8665         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
8666
8667 #if defined(CONFIG_UNIX)
8668         if (ctx->ring_sock) {
8669                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8670                 sock_release(ctx->ring_sock);
8671         }
8672 #endif
8673
8674         io_mem_free(ctx->rings);
8675         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8676
8677         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8678         free_uid(ctx->user);
8679         io_req_caches_free(ctx);
8680         if (ctx->hash_map)
8681                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8682         kfree(ctx->cancel_hash);
8683         kfree(ctx->dummy_ubuf);
8684         kfree(ctx);
8685 }
8686
8687 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8688 {
8689         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8690         __poll_t mask = 0;
8691
8692         poll_wait(file, &ctx->poll_wait, wait);
8693         /*
8694          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8695          * io_commit_cqring
8696          */
8697         smp_rmb();
8698         if (!io_sqring_full(ctx))
8699                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8700
8701         /*
8702          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8703          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8704          *      CPU0                    CPU1
8705          *      ----                    ----
8706          * lock(&ctx->uring_lock);
8707          *                              lock(&ep->mtx);
8708          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8709          * lock(&ep->mtx);
8710          *
8711          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8712          * pushs them to do the flush.
8713          */
8714         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
8715                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8716
8717         return mask;
8718 }
8719
8720 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8721 {
8722         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8723
8724         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8725 }
8726
8727 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8728 {
8729         const struct cred *creds;
8730
8731         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8732         if (creds) {
8733                 put_cred(creds);
8734                 return 0;
8735         }
8736
8737         return -EINVAL;
8738 }
8739
8740 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8741 {
8742         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8743 }
8744
8745 struct io_tctx_exit {
8746         struct callback_head            task_work;
8747         struct completion               completion;
8748         struct io_ring_ctx              *ctx;
8749 };
8750
8751 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8752 {
8753         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8754         struct io_tctx_exit *work;
8755
8756         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8757         /*
8758          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8759          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8760          */
8761         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8762                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
8763         complete(&work->completion);
8764 }
8765
8766 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8767 {
8768         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8769
8770         return req->ctx == data;
8771 }
8772
8773 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8774 {
8775         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8776         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8777         struct io_tctx_exit exit;
8778         struct io_tctx_node *node;
8779         int ret;
8780
8781         /*
8782          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8783          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8784          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8785          * as nobody else will be looking for them.
8786          */
8787         do {
8788                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
8789                 if (ctx->sq_data) {
8790                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8791                         struct task_struct *tsk;
8792
8793                         io_sq_thread_park(sqd);
8794                         tsk = sqd->thread;
8795                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
8796                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
8797                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8798                         io_sq_thread_unpark(sqd);
8799                 }
8800
8801                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8802         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8803
8804         init_completion(&exit.completion);
8805         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8806         exit.ctx = ctx;
8807         /*
8808          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8809          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8810          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Apart from other work,
8811          * this lock/unlock section also waits them to finish.
8812          */
8813         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8814         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8815                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8816
8817                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8818                                         ctx_node);
8819                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
8820                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
8821                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8822                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8823                         continue;
8824                 wake_up_process(node->task);
8825
8826                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8827                 wait_for_completion(&exit.completion);
8828                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8829         }
8830         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8831         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8832         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8833
8834         io_ring_ctx_free(ctx);
8835 }
8836
8837 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8838 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8839                              bool cancel_all)
8840 {
8841         struct io_kiocb *req, *tmp;
8842         int canceled = 0;
8843
8844         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8845         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8846                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
8847                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8848                         canceled++;
8849                 }
8850         }
8851         if (canceled != 0)
8852                 io_commit_cqring(ctx);
8853         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8854         if (canceled != 0)
8855                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8856         return canceled != 0;
8857 }
8858
8859 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8860 {
8861         unsigned long index;
8862         struct creds *creds;
8863
8864         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8865         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8866         if (ctx->rings)
8867                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8868         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8869                 io_unregister_personality(ctx, index);
8870         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8871
8872         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
8873         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
8874
8875         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8876         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8877
8878         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8879         /*
8880          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8881          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8882          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8883          * over using system_wq.
8884          */
8885         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8886 }
8887
8888 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8889 {
8890         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8891
8892         file->private_data = NULL;
8893         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8894         return 0;
8895 }
8896
8897 struct io_task_cancel {
8898         struct task_struct *task;
8899         bool all;
8900 };
8901
8902 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8903 {
8904         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8905         struct io_task_cancel *cancel = data;
8906         bool ret;
8907
8908         if (!cancel->all && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8909                 unsigned long flags;
8910                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8911
8912                 /* protect against races with linked timeouts */
8913                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8914                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8915                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8916         } else {
8917                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8918         }
8919         return ret;
8920 }
8921
8922 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8923                                   struct task_struct *task, bool cancel_all)
8924 {
8925         struct io_defer_entry *de;
8926         LIST_HEAD(list);
8927
8928         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8929         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8930                 if (io_match_task(de->req, task, cancel_all)) {
8931                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8932                         break;
8933                 }
8934         }
8935         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8936         if (list_empty(&list))
8937                 return false;
8938
8939         while (!list_empty(&list)) {
8940                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8941                 list_del_init(&de->list);
8942                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8943                 kfree(de);
8944         }
8945         return true;
8946 }
8947
8948 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8949 {
8950         struct io_tctx_node *node;
8951         enum io_wq_cancel cret;
8952         bool ret = false;
8953
8954         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8955         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8956                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8957
8958                 /*
8959                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8960                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8961                  */
8962                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8963                         continue;
8964                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8965                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8966         }
8967         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8968
8969         return ret;
8970 }
8971
8972 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8973                                          struct task_struct *task,
8974                                          bool cancel_all)
8975 {
8976         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
8977         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8978
8979         while (1) {
8980                 enum io_wq_cancel cret;
8981                 bool ret = false;
8982
8983                 if (!task) {
8984                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8985                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8986                         /*
8987                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8988                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8989                          */
8990                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8991                                                &cancel, true);
8992                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8993                 }
8994
8995                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8996                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
8997                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8998                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8999                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9000                                 ret = true;
9001                         }
9002                 }
9003
9004                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
9005                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
9006                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
9007                 ret |= io_run_task_work();
9008                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
9009                 if (!ret)
9010                         break;
9011                 cond_resched();
9012         }
9013 }
9014
9015 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9016 {
9017         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9018         struct io_tctx_node *node;
9019         int ret;
9020
9021         if (unlikely(!tctx)) {
9022                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9023                 if (unlikely(ret))
9024                         return ret;
9025                 tctx = current->io_uring;
9026         }
9027         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9028                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9029                 if (!node)
9030                         return -ENOMEM;
9031                 node->ctx = ctx;
9032                 node->task = current;
9033
9034                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9035                                         node, GFP_KERNEL));
9036                 if (ret) {
9037                         kfree(node);
9038                         return ret;
9039                 }
9040
9041                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9042                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9043                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9044         }
9045         tctx->last = ctx;
9046         return 0;
9047 }
9048
9049 /*
9050  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9051  */
9052 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9053 {
9054         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9055
9056         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9057                 return 0;
9058         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9059 }
9060
9061 /*
9062  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9063  */
9064 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9065 {
9066         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9067         struct io_tctx_node *node;
9068
9069         if (!tctx)
9070                 return;
9071         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9072         if (!node)
9073                 return;
9074
9075         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9076         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9077
9078         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9079         list_del(&node->ctx_node);
9080         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9081
9082         if (tctx->last == node->ctx)
9083                 tctx->last = NULL;
9084         kfree(node);
9085 }
9086
9087 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9088 {
9089         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9090         struct io_tctx_node *node;
9091         unsigned long index;
9092
9093         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
9094                 io_uring_del_tctx_node(index);
9095         if (wq) {
9096                 /*
9097                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9098                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9099                  */
9100                 tctx->io_wq = NULL;
9101                 io_wq_put_and_exit(wq);
9102         }
9103 }
9104
9105 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9106 {
9107         if (tracked)
9108                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9109         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9110 }
9111
9112 static void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
9113 {
9114         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
9115         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
9116
9117         tctx->cached_refs = 0;
9118         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
9119         put_task_struct_many(task, refs);
9120 }
9121
9122 /*
9123  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9124  * requests. @sqd should be not-null IIF it's an SQPOLL thread cancellation.
9125  */
9126 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
9127 {
9128         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9129         struct io_ring_ctx *ctx;
9130         s64 inflight;
9131         DEFINE_WAIT(wait);
9132
9133         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9134
9135         if (!current->io_uring)
9136                 return;
9137         if (tctx->io_wq)
9138                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9139
9140         io_uring_drop_tctx_refs(current);
9141         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9142         do {
9143                 /* read completions before cancelations */
9144                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9145                 if (!inflight)
9146                         break;
9147
9148                 if (!sqd) {
9149                         struct io_tctx_node *node;
9150                         unsigned long index;
9151
9152                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9153                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9154                                 if (node->ctx->sq_data)
9155                                         continue;
9156                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9157                                                              cancel_all);
9158                         }
9159                 } else {
9160                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9161                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9162                                                              cancel_all);
9163                 }
9164
9165                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9166                 /*
9167                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9168                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9169                  * prepare_to_wait().
9170                  */
9171                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9172                         schedule();
9173                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9174         } while (1);
9175         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9176
9177         io_uring_clean_tctx(tctx);
9178         if (cancel_all) {
9179                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9180                 __io_uring_free(current);
9181         }
9182 }
9183
9184 void __io_uring_cancel(struct files_struct *files)
9185 {
9186         io_uring_cancel_generic(!files, NULL);
9187 }
9188
9189 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9190                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9191 {
9192         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9193         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9194         struct page *page;
9195         void *ptr;
9196
9197         switch (offset) {
9198         case IORING_OFF_SQ_RING:
9199         case IORING_OFF_CQ_RING:
9200                 ptr = ctx->rings;
9201                 break;
9202         case IORING_OFF_SQES:
9203                 ptr = ctx->sq_sqes;
9204                 break;
9205         default:
9206                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9207         }
9208
9209         page = virt_to_head_page(ptr);
9210         if (sz > page_size(page))
9211                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9212
9213         return ptr;
9214 }
9215
9216 #ifdef CONFIG_MMU
9217
9218 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9219 {
9220         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9221         unsigned long pfn;
9222         void *ptr;
9223
9224         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9225         if (IS_ERR(ptr))
9226                 return PTR_ERR(ptr);
9227
9228         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9229         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9230 }
9231
9232 #else /* !CONFIG_MMU */
9233
9234 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9235 {
9236         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9237 }
9238
9239 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9240 {
9241         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9242 }
9243
9244 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9245         unsigned long addr, unsigned long len,
9246         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9247 {
9248         void *ptr;
9249
9250         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9251         if (IS_ERR(ptr))
9252                 return PTR_ERR(ptr);
9253
9254         return (unsigned long) ptr;
9255 }
9256
9257 #endif /* !CONFIG_MMU */
9258
9259 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9260 {
9261         DEFINE_WAIT(wait);
9262
9263         do {
9264                 if (!io_sqring_full(ctx))
9265                         break;
9266                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9267
9268                 if (!io_sqring_full(ctx))
9269                         break;
9270                 schedule();
9271         } while (!signal_pending(current));
9272
9273         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9274         return 0;
9275 }
9276
9277 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9278                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9279                           const sigset_t __user **sig)
9280 {
9281         struct io_uring_getevents_arg arg;
9282
9283         /*
9284          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9285          * is just a pointer to the sigset_t.
9286          */
9287         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9288                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9289                 *ts = NULL;
9290                 return 0;
9291         }
9292
9293         /*
9294          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9295          * timespec and sigset_t pointers if good.
9296          */
9297         if (*argsz != sizeof(arg))
9298                 return -EINVAL;
9299         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9300                 return -EFAULT;
9301         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9302         *argsz = arg.sigmask_sz;
9303         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9304         return 0;
9305 }
9306
9307 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9308                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9309                 size_t, argsz)
9310 {
9311         struct io_ring_ctx *ctx;
9312         int submitted = 0;
9313         struct fd f;
9314         long ret;
9315
9316         io_run_task_work();
9317
9318         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9319                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9320                 return -EINVAL;
9321
9322         f = fdget(fd);
9323         if (unlikely(!f.file))
9324                 return -EBADF;
9325
9326         ret = -EOPNOTSUPP;
9327         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9328                 goto out_fput;
9329
9330         ret = -ENXIO;
9331         ctx = f.file->private_data;
9332         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9333                 goto out_fput;
9334
9335         ret = -EBADFD;
9336         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9337                 goto out;
9338
9339         /*
9340          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9341          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9342          * we were asked to.
9343          */
9344         ret = 0;
9345         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9346                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
9347
9348                 ret = -EOWNERDEAD;
9349                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9350                         goto out;
9351                 }
9352                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9353                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9354                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9355                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9356                         if (ret)
9357                                 goto out;
9358                 }
9359                 submitted = to_submit;
9360         } else if (to_submit) {
9361                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9362                 if (unlikely(ret))
9363                         goto out;
9364                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9365                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9366                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9367
9368                 if (submitted != to_submit)
9369                         goto out;
9370         }
9371         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9372                 const sigset_t __user *sig;
9373                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9374
9375                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9376                 if (unlikely(ret))
9377                         goto out;
9378
9379                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9380
9381                 /*
9382                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9383                  * space applications don't need to do io completion events
9384                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9385                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9386                  */
9387                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9388                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9389                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9390                 } else {
9391                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9392                 }
9393         }
9394
9395 out:
9396         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9397 out_fput:
9398         fdput(f);
9399         return submitted ? submitted : ret;
9400 }
9401
9402 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9403 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9404                 const struct cred *cred)
9405 {
9406         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9407         struct group_info *gi;
9408         kernel_cap_t cap;
9409         unsigned __capi;
9410         int g;
9411
9412         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9413         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9414         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9415         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9416         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9417         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9418         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9419         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9420         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9421         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9422         gi = cred->group_info;
9423         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9424                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9425                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9426         }
9427         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9428         cap = cred->cap_effective;
9429         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9430                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9431         seq_putc(m, '\n');
9432         return 0;
9433 }
9434
9435 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9436 {
9437         struct io_sq_data *sq = NULL;
9438         bool has_lock;
9439         int i;
9440
9441         /*
9442          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9443          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9444          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9445          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9446          */
9447         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9448
9449         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9450                 sq = ctx->sq_data;
9451                 if (!sq->thread)
9452                         sq = NULL;
9453         }
9454
9455         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9456         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9457         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9458         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9459                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9460
9461                 if (f)
9462                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9463                 else
9464                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9465         }
9466         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9467         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9468                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
9469                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
9470
9471                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
9472         }
9473         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9474                 unsigned long index;
9475                 const struct cred *cred;
9476
9477                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9478                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9479                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9480         }
9481         seq_printf(m, "PollList:\n");
9482         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9483         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9484                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9485                 struct io_kiocb *req;
9486
9487                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9488                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9489                                         req->task->task_works != NULL);
9490         }
9491         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9492         if (has_lock)
9493                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9494 }
9495
9496 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9497 {
9498         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9499
9500         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9501                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9502                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9503         }
9504 }
9505 #endif
9506
9507 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9508         .release        = io_uring_release,
9509         .mmap           = io_uring_mmap,
9510 #ifndef CONFIG_MMU
9511         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9512         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9513 #endif
9514         .poll           = io_uring_poll,
9515         .fasync         = io_uring_fasync,
9516 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9517         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9518 #endif
9519 };
9520
9521 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9522                                   struct io_uring_params *p)
9523 {
9524         struct io_rings *rings;
9525         size_t size, sq_array_offset;
9526
9527         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9528         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9529         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9530
9531         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9532         if (size == SIZE_MAX)
9533                 return -EOVERFLOW;
9534
9535         rings = io_mem_alloc(size);
9536         if (!rings)
9537                 return -ENOMEM;
9538
9539         ctx->rings = rings;
9540         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9541         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9542         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9543         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9544         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9545
9546         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9547         if (size == SIZE_MAX) {
9548                 io_mem_free(ctx->rings);
9549                 ctx->rings = NULL;
9550                 return -EOVERFLOW;
9551         }
9552
9553         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9554         if (!ctx->sq_sqes) {
9555                 io_mem_free(ctx->rings);
9556                 ctx->rings = NULL;
9557                 return -ENOMEM;
9558         }
9559
9560         return 0;
9561 }
9562
9563 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9564 {
9565         int ret, fd;
9566
9567         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9568         if (fd < 0)
9569                 return fd;
9570
9571         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9572         if (ret) {
9573                 put_unused_fd(fd);
9574                 return ret;
9575         }
9576         fd_install(fd, file);
9577         return fd;
9578 }
9579
9580 /*
9581  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9582  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9583  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9584  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9585  */
9586 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9587 {
9588         struct file *file;
9589 #if defined(CONFIG_UNIX)
9590         int ret;
9591
9592         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9593                                 &ctx->ring_sock);
9594         if (ret)
9595                 return ERR_PTR(ret);
9596 #endif
9597
9598         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9599                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9600 #if defined(CONFIG_UNIX)
9601         if (IS_ERR(file)) {
9602                 sock_release(ctx->ring_sock);
9603                 ctx->ring_sock = NULL;
9604         } else {
9605                 ctx->ring_sock->file = file;
9606         }
9607 #endif
9608         return file;
9609 }
9610
9611 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9612                            struct io_uring_params __user *params)
9613 {
9614         struct io_ring_ctx *ctx;
9615         struct file *file;
9616         int ret;
9617
9618         if (!entries)
9619                 return -EINVAL;
9620         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9621                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9622                         return -EINVAL;
9623                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9624         }
9625
9626         /*
9627          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9628          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9629          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9630          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9631          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9632          * of CQ ring entries manually.
9633          */
9634         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9635         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9636                 /*
9637                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9638                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9639                  * any cq vs sq ring sizing.
9640                  */
9641                 if (!p->cq_entries)
9642                         return -EINVAL;
9643                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9644                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9645                                 return -EINVAL;
9646                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9647                 }
9648                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9649                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9650                         return -EINVAL;
9651         } else {
9652                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9653         }
9654
9655         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9656         if (!ctx)
9657                 return -ENOMEM;
9658         ctx->compat = in_compat_syscall();
9659         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9660                 ctx->user = get_uid(current_user());
9661
9662         /*
9663          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9664          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9665          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9666          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9667          */
9668         mmgrab(current->mm);
9669         ctx->mm_account = current->mm;
9670
9671         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9672         if (ret)
9673                 goto err;
9674
9675         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9676         if (ret)
9677                 goto err;
9678         /* always set a rsrc node */
9679         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9680         if (ret)
9681                 goto err;
9682         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9683
9684         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9685         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9686         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9687         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9688         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9689         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9690         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9691         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9692
9693         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9694         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9695         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9696         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9697         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9698         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9699         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9700         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9701
9702         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9703                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9704                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9705                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9706                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
9707                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
9708
9709         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9710                 ret = -EFAULT;
9711                 goto err;
9712         }
9713
9714         file = io_uring_get_file(ctx);
9715         if (IS_ERR(file)) {
9716                 ret = PTR_ERR(file);
9717                 goto err;
9718         }
9719
9720         /*
9721          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9722          * having closed it before we finish setup
9723          */
9724         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9725         if (ret < 0) {
9726                 /* fput will clean it up */
9727                 fput(file);
9728                 return ret;
9729         }
9730
9731         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9732         return ret;
9733 err:
9734         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9735         return ret;
9736 }
9737
9738 /*
9739  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9740  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9741  * params structure passed in.
9742  */
9743 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9744 {
9745         struct io_uring_params p;
9746         int i;
9747
9748         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9749                 return -EFAULT;
9750         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9751                 if (p.resv[i])
9752                         return -EINVAL;
9753         }
9754
9755         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9756                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9757                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9758                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9759                 return -EINVAL;
9760
9761         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9762 }
9763
9764 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9765                 struct io_uring_params __user *, params)
9766 {
9767         return io_uring_setup(entries, params);
9768 }
9769
9770 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9771 {
9772         struct io_uring_probe *p;
9773         size_t size;
9774         int i, ret;
9775
9776         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9777         if (size == SIZE_MAX)
9778                 return -EOVERFLOW;
9779         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9780         if (!p)
9781                 return -ENOMEM;
9782
9783         ret = -EFAULT;
9784         if (copy_from_user(p, arg, size))
9785                 goto out;
9786         ret = -EINVAL;
9787         if (memchr_inv(p, 0, size))
9788                 goto out;
9789
9790         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9791         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9792                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9793
9794         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9795                 p->ops[i].op = i;
9796                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9797                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9798         }
9799         p->ops_len = i;
9800
9801         ret = 0;
9802         if (copy_to_user(arg, p, size))
9803                 ret = -EFAULT;
9804 out:
9805         kfree(p);
9806         return ret;
9807 }
9808
9809 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9810 {
9811         const struct cred *creds;
9812         u32 id;
9813         int ret;
9814
9815         creds = get_current_cred();
9816
9817         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9818                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9819         if (!ret)
9820                 return id;
9821         put_cred(creds);
9822         return ret;
9823 }
9824
9825 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9826                                     unsigned int nr_args)
9827 {
9828         struct io_uring_restriction *res;
9829         size_t size;
9830         int i, ret;
9831
9832         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9833         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9834                 return -EBADFD;
9835
9836         /* We allow only a single restrictions registration */
9837         if (ctx->restrictions.registered)
9838                 return -EBUSY;
9839
9840         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9841                 return -EINVAL;
9842
9843         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9844         if (size == SIZE_MAX)
9845                 return -EOVERFLOW;
9846
9847         res = memdup_user(arg, size);
9848         if (IS_ERR(res))
9849                 return PTR_ERR(res);
9850
9851         ret = 0;
9852
9853         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9854                 switch (res[i].opcode) {
9855                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9856                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9857                                 ret = -EINVAL;
9858                                 goto out;
9859                         }
9860
9861                         __set_bit(res[i].register_op,
9862                                   ctx->restrictions.register_op);
9863                         break;
9864                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9865                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9866                                 ret = -EINVAL;
9867                                 goto out;
9868                         }
9869
9870                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9871                         break;
9872                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9873                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9874                         break;
9875                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9876                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9877                         break;
9878                 default:
9879                         ret = -EINVAL;
9880                         goto out;
9881                 }
9882         }
9883
9884 out:
9885         /* Reset all restrictions if an error happened */
9886         if (ret != 0)
9887                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9888         else
9889                 ctx->restrictions.registered = true;
9890
9891         kfree(res);
9892         return ret;
9893 }
9894
9895 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9896 {
9897         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9898                 return -EBADFD;
9899
9900         if (ctx->restrictions.registered)
9901                 ctx->restricted = 1;
9902
9903         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9904         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9905                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9906         return 0;
9907 }
9908
9909 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
9910                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9911                                      unsigned nr_args)
9912 {
9913         __u32 tmp;
9914         int err;
9915
9916         if (up->resv)
9917                 return -EINVAL;
9918         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
9919                 return -EOVERFLOW;
9920         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9921         if (err)
9922                 return err;
9923
9924         switch (type) {
9925         case IORING_RSRC_FILE:
9926                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
9927         case IORING_RSRC_BUFFER:
9928                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
9929         }
9930         return -EINVAL;
9931 }
9932
9933 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9934                                     unsigned nr_args)
9935 {
9936         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9937
9938         if (!nr_args)
9939                 return -EINVAL;
9940         memset(&up, 0, sizeof(up));
9941         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
9942                 return -EFAULT;
9943         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
9944 }
9945
9946 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9947                                    unsigned size, unsigned type)
9948 {
9949         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9950
9951         if (size != sizeof(up))
9952                 return -EINVAL;
9953         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
9954                 return -EFAULT;
9955         if (!up.nr || up.resv)
9956                 return -EINVAL;
9957         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
9958 }
9959
9960 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9961                             unsigned int size, unsigned int type)
9962 {
9963         struct io_uring_rsrc_register rr;
9964
9965         /* keep it extendible */
9966         if (size != sizeof(rr))
9967                 return -EINVAL;
9968
9969         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
9970         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
9971                 return -EFAULT;
9972         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
9973                 return -EINVAL;
9974
9975         switch (type) {
9976         case IORING_RSRC_FILE:
9977                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9978                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9979         case IORING_RSRC_BUFFER:
9980                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9981                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9982         }
9983         return -EINVAL;
9984 }
9985
9986 static int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9987                                 unsigned len)
9988 {
9989         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9990         cpumask_var_t new_mask;
9991         int ret;
9992
9993         if (!tctx || !tctx->io_wq)
9994                 return -EINVAL;
9995
9996         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
9997                 return -ENOMEM;
9998
9999         cpumask_clear(new_mask);
10000         if (len > cpumask_size())
10001                 len = cpumask_size();
10002
10003         if (copy_from_user(new_mask, arg, len)) {
10004                 free_cpumask_var(new_mask);
10005                 return -EFAULT;
10006         }
10007
10008         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
10009         free_cpumask_var(new_mask);
10010         return ret;
10011 }
10012
10013 static int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
10014 {
10015         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10016
10017         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10018                 return -EINVAL;
10019
10020         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
10021 }
10022
10023 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
10024 {
10025         switch (op) {
10026         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10027         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10028         case IORING_REGISTER_FILES:
10029         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10030         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10031         case IORING_REGISTER_PROBE:
10032         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10033         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10034         case IORING_REGISTER_FILES2:
10035         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10036         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10037         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10038         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10039         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10040                 return false;
10041         default:
10042                 return true;
10043         }
10044 }
10045
10046 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10047                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10048         __releases(ctx->uring_lock)
10049         __acquires(ctx->uring_lock)
10050 {
10051         int ret;
10052
10053         /*
10054          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10055          * someone else killed the ctx or is already going through
10056          * io_uring_register().
10057          */
10058         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10059                 return -ENXIO;
10060
10061         if (ctx->restricted) {
10062                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10063                         return -EINVAL;
10064                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10065                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10066                         return -EACCES;
10067         }
10068
10069         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10070                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10071
10072                 /*
10073                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
10074                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
10075                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
10076                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
10077                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
10078                  * after we've killed the percpu ref.
10079                  */
10080                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10081                 do {
10082                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10083                         if (!ret)
10084                                 break;
10085                         ret = io_run_task_work_sig();
10086                         if (ret < 0)
10087                                 break;
10088                 } while (1);
10089                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10090
10091                 if (ret) {
10092                         io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10093                         return ret;
10094                 }
10095         }
10096
10097         switch (opcode) {
10098         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10099                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10100                 break;
10101         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10102                 ret = -EINVAL;
10103                 if (arg || nr_args)
10104                         break;
10105                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10106                 break;
10107         case IORING_REGISTER_FILES:
10108                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10109                 break;
10110         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10111                 ret = -EINVAL;
10112                 if (arg || nr_args)
10113                         break;
10114                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10115                 break;
10116         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10117                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10118                 break;
10119         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10120         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10121                 ret = -EINVAL;
10122                 if (nr_args != 1)
10123                         break;
10124                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10125                 if (ret)
10126                         break;
10127                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10128                         ctx->eventfd_async = 1;
10129                 else
10130                         ctx->eventfd_async = 0;
10131                 break;
10132         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10133                 ret = -EINVAL;
10134                 if (arg || nr_args)
10135                         break;
10136                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10137                 break;
10138         case IORING_REGISTER_PROBE:
10139                 ret = -EINVAL;
10140                 if (!arg || nr_args > 256)
10141                         break;
10142                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10143                 break;
10144         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10145                 ret = -EINVAL;
10146                 if (arg || nr_args)
10147                         break;
10148                 ret = io_register_personality(ctx);
10149                 break;
10150         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10151                 ret = -EINVAL;
10152                 if (arg)
10153                         break;
10154                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10155                 break;
10156         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10157                 ret = -EINVAL;
10158                 if (arg || nr_args)
10159                         break;
10160                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10161                 break;
10162         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10163                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10164                 break;
10165         case IORING_REGISTER_FILES2:
10166                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10167                 break;
10168         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10169                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10170                                               IORING_RSRC_FILE);
10171                 break;
10172         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10173                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10174                 break;
10175         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10176                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10177                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10178                 break;
10179         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10180                 ret = -EINVAL;
10181                 if (!arg || !nr_args)
10182                         break;
10183                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
10184                 break;
10185         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10186                 ret = -EINVAL;
10187                 if (arg || nr_args)
10188                         break;
10189                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
10190                 break;
10191         default:
10192                 ret = -EINVAL;
10193                 break;
10194         }
10195
10196         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10197                 /* bring the ctx back to life */
10198                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10199                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10200         }
10201         return ret;
10202 }
10203
10204 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10205                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10206 {
10207         struct io_ring_ctx *ctx;
10208         long ret = -EBADF;
10209         struct fd f;
10210
10211         f = fdget(fd);
10212         if (!f.file)
10213                 return -EBADF;
10214
10215         ret = -EOPNOTSUPP;
10216         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10217                 goto out_fput;
10218
10219         ctx = f.file->private_data;
10220
10221         io_run_task_work();
10222
10223         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10224         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10225         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10226         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10227                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10228 out_fput:
10229         fdput(f);
10230         return ret;
10231 }
10232
10233 static int __init io_uring_init(void)
10234 {
10235 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10236         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10237         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10238 } while (0)
10239
10240 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10241         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10242         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10243         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10244         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10245         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10246         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10247         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10248         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10249         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10250         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10251         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10252         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10253         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10254         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10255         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10256         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10257         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10258         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10259         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10260         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10261         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10262         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10263         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10264         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10265         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10266         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10267         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10268         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10269         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10270         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10271
10272         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
10273                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
10274         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
10275                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
10276         /* should fit into one byte */
10277         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
10278
10279         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10280         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10281         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10282                                 SLAB_ACCOUNT);
10283         return 0;
10284 };
10285 __initcall(io_uring_init);