2544795
[linux-2.6-microblaze.git] /
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/kthread.h>
61 #include <linux/blkdev.h>
62 #include <linux/bvec.h>
63 #include <linux/net.h>
64 #include <net/sock.h>
65 #include <net/af_unix.h>
66 #include <net/scm.h>
67 #include <linux/anon_inodes.h>
68 #include <linux/sched/mm.h>
69 #include <linux/uaccess.h>
70 #include <linux/nospec.h>
71 #include <linux/sizes.h>
72 #include <linux/hugetlb.h>
73 #include <linux/highmem.h>
74 #include <linux/namei.h>
75 #include <linux/fsnotify.h>
76 #include <linux/fadvise.h>
77 #include <linux/eventpoll.h>
78 #include <linux/fs_struct.h>
79 #include <linux/splice.h>
80 #include <linux/task_work.h>
81 #include <linux/pagemap.h>
82
83 #define CREATE_TRACE_POINTS
84 #include <trace/events/io_uring.h>
85
86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
87
88 #include "internal.h"
89 #include "io-wq.h"
90
91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
93
94 /*
95  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
96  */
97 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
98 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
99 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
100 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
101
102 struct io_uring {
103         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
104         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
105 };
106
107 /*
108  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
109  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
110  *
111  * The offsets to the member fields are published through struct
112  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
113  */
114 struct io_rings {
115         /*
116          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
117          * masked to get valid indices.
118          *
119          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
120          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
121          * cq ring.
122          */
123         struct io_uring         sq, cq;
124         /*
125          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
126          * ring_entries - 1)
127          */
128         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
129         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
130         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
131         /*
132          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
133          * invalid index stored in array
134          *
135          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
136          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
137          * cached value).
138          *
139          * After a new SQ head value was read by the application this
140          * counter includes all submissions that were dropped reaching
141          * the new SQ head (and possibly more).
142          */
143         u32                     sq_dropped;
144         /*
145          * Runtime SQ flags
146          *
147          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
148          * application.
149          *
150          * The application needs a full memory barrier before checking
151          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
152          */
153         u32                     sq_flags;
154         /*
155          * Runtime CQ flags
156          *
157          * Written by the application, shouldn't be modified by the
158          * kernel.
159          */
160         u32                     cq_flags;
161         /*
162          * Number of completion events lost because the queue was full;
163          * this should be avoided by the application by making sure
164          * there are not more requests pending than there is space in
165          * the completion queue.
166          *
167          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
168          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
169          * cached value).
170          *
171          * As completion events come in out of order this counter is not
172          * ordered with any other data.
173          */
174         u32                     cq_overflow;
175         /*
176          * Ring buffer of completion events.
177          *
178          * The kernel writes completion events fresh every time they are
179          * produced, so the application is allowed to modify pending
180          * entries.
181          */
182         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
183 };
184
185 struct io_mapped_ubuf {
186         u64             ubuf;
187         size_t          len;
188         struct          bio_vec *bvec;
189         unsigned int    nr_bvecs;
190 };
191
192 struct fixed_file_table {
193         struct file             **files;
194 };
195
196 struct fixed_file_ref_node {
197         struct percpu_ref               refs;
198         struct list_head                node;
199         struct list_head                file_list;
200         struct fixed_file_data          *file_data;
201         struct llist_node               llist;
202 };
203
204 struct fixed_file_data {
205         struct fixed_file_table         *table;
206         struct io_ring_ctx              *ctx;
207
208         struct percpu_ref               *cur_refs;
209         struct percpu_ref               refs;
210         struct completion               done;
211         struct list_head                ref_list;
212         spinlock_t                      lock;
213 };
214
215 struct io_buffer {
216         struct list_head list;
217         __u64 addr;
218         __s32 len;
219         __u16 bid;
220 };
221
222 struct io_ring_ctx {
223         struct {
224                 struct percpu_ref       refs;
225         } ____cacheline_aligned_in_smp;
226
227         struct {
228                 unsigned int            flags;
229                 unsigned int            compat: 1;
230                 unsigned int            limit_mem: 1;
231                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
232                 unsigned int            drain_next: 1;
233                 unsigned int            eventfd_async: 1;
234
235                 /*
236                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
237                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
238                  *
239                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
240                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
241                  * the queue when needed.
242                  *
243                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
244                  * array.
245                  */
246                 u32                     *sq_array;
247                 unsigned                cached_sq_head;
248                 unsigned                sq_entries;
249                 unsigned                sq_mask;
250                 unsigned                sq_thread_idle;
251                 unsigned                cached_sq_dropped;
252                 atomic_t                cached_cq_overflow;
253                 unsigned long           sq_check_overflow;
254
255                 struct list_head        defer_list;
256                 struct list_head        timeout_list;
257                 struct list_head        cq_overflow_list;
258
259                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
260                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
261         } ____cacheline_aligned_in_smp;
262
263         struct io_rings *rings;
264
265         /* IO offload */
266         struct io_wq            *io_wq;
267         struct task_struct      *sqo_thread;    /* if using sq thread polling */
268         struct mm_struct        *sqo_mm;
269         wait_queue_head_t       sqo_wait;
270
271         /*
272          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
273          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
274          * used. Only updated through io_uring_register(2).
275          */
276         struct fixed_file_data  *file_data;
277         unsigned                nr_user_files;
278         int                     ring_fd;
279         struct file             *ring_file;
280
281         /* if used, fixed mapped user buffers */
282         unsigned                nr_user_bufs;
283         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
284
285         struct user_struct      *user;
286
287         const struct cred       *creds;
288
289         struct completion       ref_comp;
290         struct completion       sq_thread_comp;
291
292         /* if all else fails... */
293         struct io_kiocb         *fallback_req;
294
295 #if defined(CONFIG_UNIX)
296         struct socket           *ring_sock;
297 #endif
298
299         struct idr              io_buffer_idr;
300
301         struct idr              personality_idr;
302
303         struct {
304                 unsigned                cached_cq_tail;
305                 unsigned                cq_entries;
306                 unsigned                cq_mask;
307                 atomic_t                cq_timeouts;
308                 unsigned long           cq_check_overflow;
309                 struct wait_queue_head  cq_wait;
310                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
311                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
312         } ____cacheline_aligned_in_smp;
313
314         struct {
315                 struct mutex            uring_lock;
316                 wait_queue_head_t       wait;
317         } ____cacheline_aligned_in_smp;
318
319         struct {
320                 spinlock_t              completion_lock;
321
322                 /*
323                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
324                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
325                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
326                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
327                  */
328                 struct list_head        iopoll_list;
329                 struct hlist_head       *cancel_hash;
330                 unsigned                cancel_hash_bits;
331                 bool                    poll_multi_file;
332
333                 spinlock_t              inflight_lock;
334                 struct list_head        inflight_list;
335         } ____cacheline_aligned_in_smp;
336
337         struct delayed_work             file_put_work;
338         struct llist_head               file_put_llist;
339
340         struct work_struct              exit_work;
341 };
342
343 /*
344  * First field must be the file pointer in all the
345  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
346  */
347 struct io_poll_iocb {
348         struct file                     *file;
349         union {
350                 struct wait_queue_head  *head;
351                 u64                     addr;
352         };
353         __poll_t                        events;
354         bool                            done;
355         bool                            canceled;
356         struct wait_queue_entry         wait;
357 };
358
359 struct io_close {
360         struct file                     *file;
361         struct file                     *put_file;
362         int                             fd;
363 };
364
365 struct io_timeout_data {
366         struct io_kiocb                 *req;
367         struct hrtimer                  timer;
368         struct timespec64               ts;
369         enum hrtimer_mode               mode;
370 };
371
372 struct io_accept {
373         struct file                     *file;
374         struct sockaddr __user          *addr;
375         int __user                      *addr_len;
376         int                             flags;
377         unsigned long                   nofile;
378 };
379
380 struct io_sync {
381         struct file                     *file;
382         loff_t                          len;
383         loff_t                          off;
384         int                             flags;
385         int                             mode;
386 };
387
388 struct io_cancel {
389         struct file                     *file;
390         u64                             addr;
391 };
392
393 struct io_timeout {
394         struct file                     *file;
395         u64                             addr;
396         int                             flags;
397         u32                             off;
398         u32                             target_seq;
399         struct list_head                list;
400 };
401
402 struct io_rw {
403         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
404         struct kiocb                    kiocb;
405         u64                             addr;
406         u64                             len;
407 };
408
409 struct io_connect {
410         struct file                     *file;
411         struct sockaddr __user          *addr;
412         int                             addr_len;
413 };
414
415 struct io_sr_msg {
416         struct file                     *file;
417         union {
418                 struct user_msghdr __user *umsg;
419                 void __user             *buf;
420         };
421         int                             msg_flags;
422         int                             bgid;
423         size_t                          len;
424         struct io_buffer                *kbuf;
425 };
426
427 struct io_open {
428         struct file                     *file;
429         int                             dfd;
430         struct filename                 *filename;
431         struct open_how                 how;
432         unsigned long                   nofile;
433 };
434
435 struct io_files_update {
436         struct file                     *file;
437         u64                             arg;
438         u32                             nr_args;
439         u32                             offset;
440 };
441
442 struct io_fadvise {
443         struct file                     *file;
444         u64                             offset;
445         u32                             len;
446         u32                             advice;
447 };
448
449 struct io_madvise {
450         struct file                     *file;
451         u64                             addr;
452         u32                             len;
453         u32                             advice;
454 };
455
456 struct io_epoll {
457         struct file                     *file;
458         int                             epfd;
459         int                             op;
460         int                             fd;
461         struct epoll_event              event;
462 };
463
464 struct io_splice {
465         struct file                     *file_out;
466         struct file                     *file_in;
467         loff_t                          off_out;
468         loff_t                          off_in;
469         u64                             len;
470         unsigned int                    flags;
471 };
472
473 struct io_provide_buf {
474         struct file                     *file;
475         __u64                           addr;
476         __s32                           len;
477         __u32                           bgid;
478         __u16                           nbufs;
479         __u16                           bid;
480 };
481
482 struct io_statx {
483         struct file                     *file;
484         int                             dfd;
485         unsigned int                    mask;
486         unsigned int                    flags;
487         const char __user               *filename;
488         struct statx __user             *buffer;
489 };
490
491 struct io_completion {
492         struct file                     *file;
493         struct list_head                list;
494 };
495
496 struct io_async_connect {
497         struct sockaddr_storage         address;
498 };
499
500 struct io_async_msghdr {
501         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
502         struct iovec                    *iov;
503         struct sockaddr __user          *uaddr;
504         struct msghdr                   msg;
505         struct sockaddr_storage         addr;
506 };
507
508 struct io_async_rw {
509         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
510         struct iovec                    *iov;
511         ssize_t                         nr_segs;
512         ssize_t                         size;
513         struct wait_page_queue          wpq;
514 };
515
516 struct io_async_ctx {
517         union {
518                 struct io_async_rw      rw;
519                 struct io_async_msghdr  msg;
520                 struct io_async_connect connect;
521                 struct io_timeout_data  timeout;
522         };
523 };
524
525 enum {
526         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
527         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
528         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
529         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
530         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
531         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
532
533         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
534         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
535         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
536         REQ_F_CUR_POS_BIT,
537         REQ_F_NOWAIT_BIT,
538         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
539         REQ_F_ISREG_BIT,
540         REQ_F_COMP_LOCKED_BIT,
541         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
542         REQ_F_OVERFLOW_BIT,
543         REQ_F_POLLED_BIT,
544         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
545         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
546         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
547         REQ_F_TASK_PINNED_BIT,
548
549         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
550         __REQ_F_LAST_BIT,
551 };
552
553 enum {
554         /* ctx owns file */
555         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
556         /* drain existing IO first */
557         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
558         /* linked sqes */
559         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
560         /* doesn't sever on completion < 0 */
561         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
562         /* IOSQE_ASYNC */
563         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
564         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
565         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
566
567         /* head of a link */
568         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
569         /* fail rest of links */
570         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
571         /* on inflight list */
572         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
573         /* read/write uses file position */
574         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
575         /* must not punt to workers */
576         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
577         /* has linked timeout */
578         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
579         /* regular file */
580         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
581         /* completion under lock */
582         REQ_F_COMP_LOCKED       = BIT(REQ_F_COMP_LOCKED_BIT),
583         /* needs cleanup */
584         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
585         /* in overflow list */
586         REQ_F_OVERFLOW          = BIT(REQ_F_OVERFLOW_BIT),
587         /* already went through poll handler */
588         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
589         /* buffer already selected */
590         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
591         /* doesn't need file table for this request */
592         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
593         /* io_wq_work is initialized */
594         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
595         /* req->task is refcounted */
596         REQ_F_TASK_PINNED       = BIT(REQ_F_TASK_PINNED_BIT),
597 };
598
599 struct async_poll {
600         struct io_poll_iocb     poll;
601         struct io_poll_iocb     *double_poll;
602         struct io_wq_work       work;
603 };
604
605 /*
606  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
607  * as the first entry in their struct definition. So you can
608  * access the file pointer through any of the sub-structs,
609  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
610  */
611 struct io_kiocb {
612         union {
613                 struct file             *file;
614                 struct io_rw            rw;
615                 struct io_poll_iocb     poll;
616                 struct io_accept        accept;
617                 struct io_sync          sync;
618                 struct io_cancel        cancel;
619                 struct io_timeout       timeout;
620                 struct io_connect       connect;
621                 struct io_sr_msg        sr_msg;
622                 struct io_open          open;
623                 struct io_close         close;
624                 struct io_files_update  files_update;
625                 struct io_fadvise       fadvise;
626                 struct io_madvise       madvise;
627                 struct io_epoll         epoll;
628                 struct io_splice        splice;
629                 struct io_provide_buf   pbuf;
630                 struct io_statx         statx;
631                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
632                 struct io_completion    compl;
633         };
634
635         struct io_async_ctx             *io;
636         int                             cflags;
637         u8                              opcode;
638         /* polled IO has completed */
639         u8                              iopoll_completed;
640
641         u16                             buf_index;
642
643         struct io_ring_ctx      *ctx;
644         struct list_head        list;
645         unsigned int            flags;
646         refcount_t              refs;
647         struct task_struct      *task;
648         unsigned long           fsize;
649         u64                     user_data;
650         u32                     result;
651         u32                     sequence;
652
653         struct list_head        link_list;
654
655         /*
656          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
657          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
658          */
659         struct list_head        inflight_entry;
660
661         struct percpu_ref       *fixed_file_refs;
662
663         union {
664                 /*
665                  * Only commands that never go async can use the below fields,
666                  * obviously. Right now only IORING_OP_POLL_ADD uses them, and
667                  * async armed poll handlers for regular commands. The latter
668                  * restore the work, if needed.
669                  */
670                 struct {
671                         struct hlist_node       hash_node;
672                         struct async_poll       *apoll;
673                 };
674                 struct io_wq_work       work;
675         };
676         struct callback_head    task_work;
677 };
678
679 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
680
681 struct io_comp_state {
682         unsigned int            nr;
683         struct list_head        list;
684         struct io_ring_ctx      *ctx;
685 };
686
687 struct io_submit_state {
688         struct blk_plug         plug;
689
690         /*
691          * io_kiocb alloc cache
692          */
693         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
694         unsigned int            free_reqs;
695
696         /*
697          * Batch completion logic
698          */
699         struct io_comp_state    comp;
700
701         /*
702          * File reference cache
703          */
704         struct file             *file;
705         unsigned int            fd;
706         unsigned int            has_refs;
707         unsigned int            used_refs;
708         unsigned int            ios_left;
709 };
710
711 struct io_op_def {
712         /* needs req->io allocated for deferral/async */
713         unsigned                async_ctx : 1;
714         /* needs current->mm setup, does mm access */
715         unsigned                needs_mm : 1;
716         /* needs req->file assigned */
717         unsigned                needs_file : 1;
718         /* don't fail if file grab fails */
719         unsigned                needs_file_no_error : 1;
720         /* hash wq insertion if file is a regular file */
721         unsigned                hash_reg_file : 1;
722         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
723         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
724         /* opcode is not supported by this kernel */
725         unsigned                not_supported : 1;
726         /* needs file table */
727         unsigned                file_table : 1;
728         /* needs ->fs */
729         unsigned                needs_fs : 1;
730         /* set if opcode supports polled "wait" */
731         unsigned                pollin : 1;
732         unsigned                pollout : 1;
733         /* op supports buffer selection */
734         unsigned                buffer_select : 1;
735 };
736
737 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
738         [IORING_OP_NOP] = {},
739         [IORING_OP_READV] = {
740                 .async_ctx              = 1,
741                 .needs_mm               = 1,
742                 .needs_file             = 1,
743                 .unbound_nonreg_file    = 1,
744                 .pollin                 = 1,
745                 .buffer_select          = 1,
746         },
747         [IORING_OP_WRITEV] = {
748                 .async_ctx              = 1,
749                 .needs_mm               = 1,
750                 .needs_file             = 1,
751                 .hash_reg_file          = 1,
752                 .unbound_nonreg_file    = 1,
753                 .pollout                = 1,
754         },
755         [IORING_OP_FSYNC] = {
756                 .needs_file             = 1,
757         },
758         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
759                 .needs_file             = 1,
760                 .unbound_nonreg_file    = 1,
761                 .pollin                 = 1,
762         },
763         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
764                 .needs_file             = 1,
765                 .hash_reg_file          = 1,
766                 .unbound_nonreg_file    = 1,
767                 .pollout                = 1,
768         },
769         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
770                 .needs_file             = 1,
771                 .unbound_nonreg_file    = 1,
772         },
773         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
774         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
775                 .needs_file             = 1,
776         },
777         [IORING_OP_SENDMSG] = {
778                 .async_ctx              = 1,
779                 .needs_mm               = 1,
780                 .needs_file             = 1,
781                 .unbound_nonreg_file    = 1,
782                 .needs_fs               = 1,
783                 .pollout                = 1,
784         },
785         [IORING_OP_RECVMSG] = {
786                 .async_ctx              = 1,
787                 .needs_mm               = 1,
788                 .needs_file             = 1,
789                 .unbound_nonreg_file    = 1,
790                 .needs_fs               = 1,
791                 .pollin                 = 1,
792                 .buffer_select          = 1,
793         },
794         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
795                 .async_ctx              = 1,
796                 .needs_mm               = 1,
797         },
798         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
799         [IORING_OP_ACCEPT] = {
800                 .needs_mm               = 1,
801                 .needs_file             = 1,
802                 .unbound_nonreg_file    = 1,
803                 .file_table             = 1,
804                 .pollin                 = 1,
805         },
806         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
807         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
808                 .async_ctx              = 1,
809                 .needs_mm               = 1,
810         },
811         [IORING_OP_CONNECT] = {
812                 .async_ctx              = 1,
813                 .needs_mm               = 1,
814                 .needs_file             = 1,
815                 .unbound_nonreg_file    = 1,
816                 .pollout                = 1,
817         },
818         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
819                 .needs_file             = 1,
820         },
821         [IORING_OP_OPENAT] = {
822                 .file_table             = 1,
823                 .needs_fs               = 1,
824         },
825         [IORING_OP_CLOSE] = {
826                 .needs_file             = 1,
827                 .needs_file_no_error    = 1,
828                 .file_table             = 1,
829         },
830         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
831                 .needs_mm               = 1,
832                 .file_table             = 1,
833         },
834         [IORING_OP_STATX] = {
835                 .needs_mm               = 1,
836                 .needs_fs               = 1,
837                 .file_table             = 1,
838         },
839         [IORING_OP_READ] = {
840                 .needs_mm               = 1,
841                 .needs_file             = 1,
842                 .unbound_nonreg_file    = 1,
843                 .pollin                 = 1,
844                 .buffer_select          = 1,
845         },
846         [IORING_OP_WRITE] = {
847                 .needs_mm               = 1,
848                 .needs_file             = 1,
849                 .unbound_nonreg_file    = 1,
850                 .pollout                = 1,
851         },
852         [IORING_OP_FADVISE] = {
853                 .needs_file             = 1,
854         },
855         [IORING_OP_MADVISE] = {
856                 .needs_mm               = 1,
857         },
858         [IORING_OP_SEND] = {
859                 .needs_mm               = 1,
860                 .needs_file             = 1,
861                 .unbound_nonreg_file    = 1,
862                 .pollout                = 1,
863         },
864         [IORING_OP_RECV] = {
865                 .needs_mm               = 1,
866                 .needs_file             = 1,
867                 .unbound_nonreg_file    = 1,
868                 .pollin                 = 1,
869                 .buffer_select          = 1,
870         },
871         [IORING_OP_OPENAT2] = {
872                 .file_table             = 1,
873                 .needs_fs               = 1,
874         },
875         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
876                 .unbound_nonreg_file    = 1,
877                 .file_table             = 1,
878         },
879         [IORING_OP_SPLICE] = {
880                 .needs_file             = 1,
881                 .hash_reg_file          = 1,
882                 .unbound_nonreg_file    = 1,
883         },
884         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
885         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
886         [IORING_OP_TEE] = {
887                 .needs_file             = 1,
888                 .hash_reg_file          = 1,
889                 .unbound_nonreg_file    = 1,
890         },
891 };
892
893 enum io_mem_account {
894         ACCT_LOCKED,
895         ACCT_PINNED,
896 };
897
898 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res);
899 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
900 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
901 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
902 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
903 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
904 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
905 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
906                                  struct io_uring_files_update *ip,
907                                  unsigned nr_args);
908 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req);
909 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
910                                   struct io_comp_state *cs);
911 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
912 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
913                        int fd, struct file **out_file, bool fixed);
914 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req,
915                            const struct io_uring_sqe *sqe,
916                            struct io_comp_state *cs);
917 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
918
919 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
920                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
921                                bool needs_lock);
922 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
923                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
924                              struct iov_iter *iter);
925
926 static struct kmem_cache *req_cachep;
927
928 static const struct file_operations io_uring_fops;
929
930 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
931 {
932 #if defined(CONFIG_UNIX)
933         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
934                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
935
936                 return ctx->ring_sock->sk;
937         }
938 #endif
939         return NULL;
940 }
941 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
942
943 static void io_get_req_task(struct io_kiocb *req)
944 {
945         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
946                 return;
947         get_task_struct(req->task);
948         req->flags |= REQ_F_TASK_PINNED;
949 }
950
951 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
952 {
953         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
954                 __io_clean_op(req);
955 }
956
957 /* not idempotent -- it doesn't clear REQ_F_TASK_PINNED */
958 static void __io_put_req_task(struct io_kiocb *req)
959 {
960         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
961                 put_task_struct(req->task);
962 }
963
964 static void io_sq_thread_drop_mm(void)
965 {
966         struct mm_struct *mm = current->mm;
967
968         if (mm) {
969                 kthread_unuse_mm(mm);
970                 mmput(mm);
971         }
972 }
973
974 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
975 {
976         if (!current->mm) {
977                 if (unlikely(!ctx->sqo_mm || !mmget_not_zero(ctx->sqo_mm)))
978                         return -EFAULT;
979                 kthread_use_mm(ctx->sqo_mm);
980         }
981
982         return 0;
983 }
984
985 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
986                                    struct io_kiocb *req)
987 {
988         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_mm)
989                 return 0;
990         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
991 }
992
993 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
994 {
995         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
996                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
997 }
998
999 /*
1000  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
1001  * touch any members of io_wq_work.
1002  */
1003 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1004 {
1005         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1006                 return;
1007
1008         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1009         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1010 }
1011
1012 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1013 {
1014         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1015 }
1016
1017 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1018 {
1019         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1020
1021         complete(&ctx->ref_comp);
1022 }
1023
1024 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1025 {
1026         return !req->timeout.off;
1027 }
1028
1029 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1030 {
1031         struct io_ring_ctx *ctx;
1032         int hash_bits;
1033
1034         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1035         if (!ctx)
1036                 return NULL;
1037
1038         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1039         if (!ctx->fallback_req)
1040                 goto err;
1041
1042         /*
1043          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1044          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1045          */
1046         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1047         hash_bits -= 5;
1048         if (hash_bits <= 0)
1049                 hash_bits = 1;
1050         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1051         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1052                                         GFP_KERNEL);
1053         if (!ctx->cancel_hash)
1054                 goto err;
1055         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1056
1057         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1058                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1059                 goto err;
1060
1061         ctx->flags = p->flags;
1062         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
1063         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1064         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1065         init_completion(&ctx->ref_comp);
1066         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1067         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1068         idr_init(&ctx->personality_idr);
1069         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1070         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1071         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1072         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1073         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1074         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1075         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1076         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1077         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1078         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1079         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1080         return ctx;
1081 err:
1082         if (ctx->fallback_req)
1083                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1084         kfree(ctx->cancel_hash);
1085         kfree(ctx);
1086         return NULL;
1087 }
1088
1089 static inline bool req_need_defer(struct io_kiocb *req)
1090 {
1091         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1092                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1093
1094                 return req->sequence != ctx->cached_cq_tail
1095                                         + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
1096         }
1097
1098         return false;
1099 }
1100
1101 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1102 {
1103         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1104
1105         /* order cqe stores with ring update */
1106         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1107
1108         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1109                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1110                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1111         }
1112 }
1113
1114 static void io_req_work_grab_env(struct io_kiocb *req)
1115 {
1116         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1117
1118         io_req_init_async(req);
1119
1120         if (!req->work.mm && def->needs_mm) {
1121                 mmgrab(current->mm);
1122                 req->work.mm = current->mm;
1123         }
1124         if (!req->work.creds)
1125                 req->work.creds = get_current_cred();
1126         if (!req->work.fs && def->needs_fs) {
1127                 spin_lock(&current->fs->lock);
1128                 if (!current->fs->in_exec) {
1129                         req->work.fs = current->fs;
1130                         req->work.fs->users++;
1131                 } else {
1132                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1133                 }
1134                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1135         }
1136 }
1137
1138 static inline void io_req_work_drop_env(struct io_kiocb *req)
1139 {
1140         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1141                 return;
1142
1143         if (req->work.mm) {
1144                 mmdrop(req->work.mm);
1145                 req->work.mm = NULL;
1146         }
1147         if (req->work.creds) {
1148                 put_cred(req->work.creds);
1149                 req->work.creds = NULL;
1150         }
1151         if (req->work.fs) {
1152                 struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1153
1154                 spin_lock(&req->work.fs->lock);
1155                 if (--fs->users)
1156                         fs = NULL;
1157                 spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1158                 if (fs)
1159                         free_fs_struct(fs);
1160         }
1161 }
1162
1163 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1164 {
1165         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1166
1167         io_req_init_async(req);
1168
1169         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1170                 if (def->hash_reg_file)
1171                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1172         } else {
1173                 if (def->unbound_nonreg_file)
1174                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1175         }
1176
1177         io_req_work_grab_env(req);
1178 }
1179
1180 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1181 {
1182         struct io_kiocb *cur;
1183
1184         io_prep_async_work(req);
1185         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1186                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1187                         io_prep_async_work(cur);
1188 }
1189
1190 static void __io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1191 {
1192         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1193         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1194
1195         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1196                                         &req->work, req->flags);
1197         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1198
1199         if (link)
1200                 io_queue_linked_timeout(link);
1201 }
1202
1203 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1204 {
1205         /* init ->work of the whole link before punting */
1206         io_prep_async_link(req);
1207         __io_queue_async_work(req);
1208 }
1209
1210 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1211 {
1212         int ret;
1213
1214         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1215         if (ret != -1) {
1216                 atomic_inc(&req->ctx->cq_timeouts);
1217                 list_del_init(&req->timeout.list);
1218                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1219                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1220                 io_put_req(req);
1221         }
1222 }
1223
1224 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1225 {
1226         struct io_kiocb *req, *tmp;
1227
1228         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1229         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list)
1230                 io_kill_timeout(req);
1231         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1232 }
1233
1234 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1235 {
1236         do {
1237                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1238                                                         struct io_kiocb, list);
1239
1240                 if (req_need_defer(req))
1241                         break;
1242                 list_del_init(&req->list);
1243                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1244                 __io_queue_async_work(req);
1245         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1246 }
1247
1248 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1249 {
1250         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1251                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1252                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1253
1254                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1255                         break;
1256                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1257                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1258                         break;
1259
1260                 list_del_init(&req->timeout.list);
1261                 io_kill_timeout(req);
1262         }
1263 }
1264
1265 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1266 {
1267         io_flush_timeouts(ctx);
1268         __io_commit_cqring(ctx);
1269
1270         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1271                 __io_queue_deferred(ctx);
1272 }
1273
1274 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1275 {
1276         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1277         unsigned tail;
1278
1279         tail = ctx->cached_cq_tail;
1280         /*
1281          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1282          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1283          * fill the cq entry
1284          */
1285         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1286                 return NULL;
1287
1288         ctx->cached_cq_tail++;
1289         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1290 }
1291
1292 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1293 {
1294         if (!ctx->cq_ev_fd)
1295                 return false;
1296         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1297                 return false;
1298         if (!ctx->eventfd_async)
1299                 return true;
1300         return io_wq_current_is_worker();
1301 }
1302
1303 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1304 {
1305         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1306                 wake_up(&ctx->wait);
1307         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
1308                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1309         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1310                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1311 }
1312
1313 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1314 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1315 {
1316         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1317         struct io_uring_cqe *cqe;
1318         struct io_kiocb *req;
1319         unsigned long flags;
1320         LIST_HEAD(list);
1321
1322         if (!force) {
1323                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1324                         return true;
1325                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1326                     rings->cq_ring_entries))
1327                         return false;
1328         }
1329
1330         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1331
1332         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1333         if (force)
1334                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1335
1336         cqe = NULL;
1337         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1338                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1339                 if (!cqe && !force)
1340                         break;
1341
1342                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
1343                                                 compl.list);
1344                 list_move(&req->compl.list, &list);
1345                 req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
1346                 if (cqe) {
1347                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1348                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1349                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->cflags);
1350                 } else {
1351                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1352                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1353                 }
1354         }
1355
1356         io_commit_cqring(ctx);
1357         if (cqe) {
1358                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1359                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1360                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1361         }
1362         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1363         io_cqring_ev_posted(ctx);
1364
1365         while (!list_empty(&list)) {
1366                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1367                 list_del(&req->compl.list);
1368                 io_put_req(req);
1369         }
1370
1371         return cqe != NULL;
1372 }
1373
1374 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1375 {
1376         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1377         struct io_uring_cqe *cqe;
1378
1379         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1380
1381         /*
1382          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1383          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1384          * the ring.
1385          */
1386         cqe = io_get_cqring(ctx);
1387         if (likely(cqe)) {
1388                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1389                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1390                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1391         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
1392                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1393                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1394         } else {
1395                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1396                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1397                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1398                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1399                 }
1400                 io_clean_op(req);
1401                 req->flags |= REQ_F_OVERFLOW;
1402                 req->result = res;
1403                 req->cflags = cflags;
1404                 refcount_inc(&req->refs);
1405                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1406         }
1407 }
1408
1409 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1410 {
1411         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1412 }
1413
1414 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1415 {
1416         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1417         unsigned long flags;
1418
1419         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1420         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1421         io_commit_cqring(ctx);
1422         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1423
1424         io_cqring_ev_posted(ctx);
1425 }
1426
1427 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1428 {
1429         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1430
1431         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1432         while (!list_empty(&cs->list)) {
1433                 struct io_kiocb *req;
1434
1435                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1436                 list_del(&req->compl.list);
1437                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->cflags);
1438                 if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)) {
1439                         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1440                         io_put_req(req);
1441                 } else {
1442                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1443                         io_put_req(req);
1444                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1445                 }
1446         }
1447         io_commit_cqring(ctx);
1448         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1449
1450         io_cqring_ev_posted(ctx);
1451         cs->nr = 0;
1452 }
1453
1454 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1455                               struct io_comp_state *cs)
1456 {
1457         if (!cs) {
1458                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1459                 io_put_req(req);
1460         } else {
1461                 io_clean_op(req);
1462                 req->result = res;
1463                 req->cflags = cflags;
1464                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1465                 if (++cs->nr >= 32)
1466                         io_submit_flush_completions(cs);
1467         }
1468 }
1469
1470 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1471 {
1472         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1473 }
1474
1475 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1476 {
1477         return req == (struct io_kiocb *)
1478                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1479 }
1480
1481 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1482 {
1483         struct io_kiocb *req;
1484
1485         req = ctx->fallback_req;
1486         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1487                 return req;
1488
1489         return NULL;
1490 }
1491
1492 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1493                                      struct io_submit_state *state)
1494 {
1495         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1496         struct io_kiocb *req;
1497
1498         if (!state->free_reqs) {
1499                 size_t sz;
1500                 int ret;
1501
1502                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1503                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1504
1505                 /*
1506                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1507                  * retry single alloc to be on the safe side.
1508                  */
1509                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1510                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1511                         if (!state->reqs[0])
1512                                 goto fallback;
1513                         ret = 1;
1514                 }
1515                 state->free_reqs = ret - 1;
1516                 req = state->reqs[ret - 1];
1517         } else {
1518                 state->free_reqs--;
1519                 req = state->reqs[state->free_reqs];
1520         }
1521
1522         return req;
1523 fallback:
1524         return io_get_fallback_req(ctx);
1525 }
1526
1527 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1528                           bool fixed)
1529 {
1530         if (fixed)
1531                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1532         else
1533                 fput(file);
1534 }
1535
1536 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1537 {
1538         io_clean_op(req);
1539
1540         if (req->io)
1541                 kfree(req->io);
1542         if (req->file)
1543                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1544         __io_put_req_task(req);
1545         io_req_work_drop_env(req);
1546
1547         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1548                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1549                 unsigned long flags;
1550
1551                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1552                 list_del(&req->inflight_entry);
1553                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1554                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1555                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1556         }
1557 }
1558
1559 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1560 {
1561         struct io_ring_ctx *ctx;
1562
1563         io_dismantle_req(req);
1564         ctx = req->ctx;
1565         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1566                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1567         else
1568                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1569         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1570 }
1571
1572 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1573 {
1574         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1575         int ret;
1576
1577         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1578         if (ret != -1) {
1579                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1580                 io_commit_cqring(ctx);
1581                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1582                 io_put_req(req);
1583                 return true;
1584         }
1585
1586         return false;
1587 }
1588
1589 static bool __io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1590 {
1591         struct io_kiocb *link;
1592         bool wake_ev;
1593
1594         if (list_empty(&req->link_list))
1595                 return false;
1596         link = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1597         if (link->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
1598                 return false;
1599
1600         list_del_init(&link->link_list);
1601         wake_ev = io_link_cancel_timeout(link);
1602         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1603         return wake_ev;
1604 }
1605
1606 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1607 {
1608         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1609         bool wake_ev;
1610
1611         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1612                 unsigned long flags;
1613
1614                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1615                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1616                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1617         } else {
1618                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1619         }
1620
1621         if (wake_ev)
1622                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1623 }
1624
1625 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1626 {
1627         struct io_kiocb *nxt;
1628
1629         /*
1630          * The list should never be empty when we are called here. But could
1631          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1632          * safe side.
1633          */
1634         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1635                 return NULL;
1636
1637         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1638         list_del_init(&req->link_list);
1639         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1640                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1641         return nxt;
1642 }
1643
1644 /*
1645  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1646  */
1647 static void __io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1648 {
1649         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1650
1651         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1652                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1653                                                 struct io_kiocb, link_list);
1654
1655                 list_del_init(&link->link_list);
1656                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1657
1658                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1659                 __io_double_put_req(link);
1660                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1661         }
1662
1663         io_commit_cqring(ctx);
1664         io_cqring_ev_posted(ctx);
1665 }
1666
1667 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1668 {
1669         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1670
1671         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1672                 unsigned long flags;
1673
1674                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1675                 __io_fail_links(req);
1676                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1677         } else {
1678                 __io_fail_links(req);
1679         }
1680
1681         io_cqring_ev_posted(ctx);
1682 }
1683
1684 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1685 {
1686         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1687         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1688                 io_kill_linked_timeout(req);
1689
1690         /*
1691          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1692          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1693          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1694          * of the chain.
1695          */
1696         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
1697                 return io_req_link_next(req);
1698         io_fail_links(req);
1699         return NULL;
1700 }
1701
1702 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1703 {
1704         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1705                 return NULL;
1706         return __io_req_find_next(req);
1707 }
1708
1709 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, struct callback_head *cb)
1710 {
1711         struct task_struct *tsk = req->task;
1712         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1713         int ret, notify = TWA_RESUME;
1714
1715         /*
1716          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup.
1717          * If we're not using an eventfd, then TWA_RESUME is always fine,
1718          * as we won't have dependencies between request completions for
1719          * other kernel wait conditions.
1720          */
1721         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
1722                 notify = 0;
1723         else if (ctx->cq_ev_fd)
1724                 notify = TWA_SIGNAL;
1725
1726         ret = task_work_add(tsk, cb, notify);
1727         if (!ret)
1728                 wake_up_process(tsk);
1729         return ret;
1730 }
1731
1732 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1733 {
1734         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1735
1736         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1737         io_cqring_fill_event(req, error);
1738         io_commit_cqring(ctx);
1739         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1740
1741         io_cqring_ev_posted(ctx);
1742         req_set_fail_links(req);
1743         io_double_put_req(req);
1744 }
1745
1746 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1747 {
1748         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1749
1750         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
1751 }
1752
1753 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
1754 {
1755         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1756
1757         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx)) {
1758                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1759                 __io_queue_sqe(req, NULL, NULL);
1760                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1761         } else {
1762                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
1763         }
1764 }
1765
1766 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
1767 {
1768         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1769
1770         __io_req_task_submit(req);
1771 }
1772
1773 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1774 {
1775         int ret;
1776
1777         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
1778
1779         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
1780         if (unlikely(ret)) {
1781                 struct task_struct *tsk;
1782
1783                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
1784                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
1785                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
1786                 wake_up_process(tsk);
1787         }
1788 }
1789
1790 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1791 {
1792         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1793
1794         if (nxt)
1795                 io_req_task_queue(nxt);
1796 }
1797
1798 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1799 {
1800         io_queue_next(req);
1801         __io_free_req(req);
1802 }
1803
1804 struct req_batch {
1805         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1806         int to_free;
1807 };
1808
1809 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
1810                                       struct req_batch *rb)
1811 {
1812         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
1813         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
1814         rb->to_free = 0;
1815 }
1816
1817 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
1818                                      struct req_batch *rb)
1819 {
1820         if (rb->to_free)
1821                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
1822 }
1823
1824 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
1825 {
1826         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
1827                 io_free_req(req);
1828                 return;
1829         }
1830         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1831                 io_queue_next(req);
1832
1833         io_dismantle_req(req);
1834         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
1835         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
1836                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
1837 }
1838
1839 /*
1840  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1841  * was the last reference to this request.
1842  */
1843 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1844 {
1845         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1846
1847         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1848                 nxt = io_req_find_next(req);
1849                 __io_free_req(req);
1850         }
1851         return nxt;
1852 }
1853
1854 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1855 {
1856         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1857                 io_free_req(req);
1858 }
1859
1860 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
1861 {
1862         struct io_kiocb *nxt;
1863
1864         /*
1865          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
1866          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
1867          * it just will be re-punted async in io_put_work()
1868          */
1869         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
1870                 return NULL;
1871
1872         nxt = io_req_find_next(req);
1873         return nxt ? &nxt->work : NULL;
1874 }
1875
1876 /*
1877  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1878  * within the completion handling itself.
1879  */
1880 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1881 {
1882         /* drop both submit and complete references */
1883         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1884                 __io_free_req(req);
1885 }
1886
1887 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1888 {
1889         /* drop both submit and complete references */
1890         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1891                 io_free_req(req);
1892 }
1893
1894 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1895 {
1896         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1897
1898         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1899                 /*
1900                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
1901                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
1902                  * entries. We cannot safely to it from here.
1903                  */
1904                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1905                         return -1U;
1906
1907                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1908         }
1909
1910         /* See comment at the top of this file */
1911         smp_rmb();
1912         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
1913 }
1914
1915 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1916 {
1917         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1918
1919         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1920         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1921 }
1922
1923 static int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req)
1924 {
1925         struct io_buffer *kbuf;
1926         int cflags;
1927
1928         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
1929         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
1930         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
1931         req->rw.addr = 0;
1932         kfree(kbuf);
1933         return cflags;
1934 }
1935
1936 static inline bool io_run_task_work(void)
1937 {
1938         if (current->task_works) {
1939                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1940                 task_work_run();
1941                 return true;
1942         }
1943
1944         return false;
1945 }
1946
1947 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
1948 {
1949         struct io_kiocb *req;
1950
1951         do {
1952                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
1953                 list_del(&req->inflight_entry);
1954                 if (!io_rw_reissue(req, -EAGAIN))
1955                         io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, -EAGAIN, NULL);
1956         } while (!list_empty(again));
1957 }
1958
1959 /*
1960  * Find and free completed poll iocbs
1961  */
1962 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1963                                struct list_head *done)
1964 {
1965         struct req_batch rb;
1966         struct io_kiocb *req;
1967         LIST_HEAD(again);
1968
1969         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
1970         smp_rmb();
1971
1972         rb.to_free = 0;
1973         while (!list_empty(done)) {
1974                 int cflags = 0;
1975
1976                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
1977                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
1978                         req->iopoll_completed = 0;
1979                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
1980                         continue;
1981                 }
1982                 list_del(&req->inflight_entry);
1983
1984                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
1985                         cflags = io_put_kbuf(req);
1986
1987                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
1988                 (*nr_events)++;
1989
1990                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1991                         io_req_free_batch(&rb, req);
1992         }
1993
1994         io_commit_cqring(ctx);
1995         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
1996                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1997         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
1998
1999         if (!list_empty(&again))
2000                 io_iopoll_queue(&again);
2001 }
2002
2003 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2004                         long min)
2005 {
2006         struct io_kiocb *req, *tmp;
2007         LIST_HEAD(done);
2008         bool spin;
2009         int ret;
2010
2011         /*
2012          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2013          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2014          */
2015         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2016
2017         ret = 0;
2018         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2019                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2020
2021                 /*
2022                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2023                  * If we find a request that requires polling, break out
2024                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2025                  */
2026                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2027                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2028                         continue;
2029                 }
2030                 if (!list_empty(&done))
2031                         break;
2032
2033                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2034                 if (ret < 0)
2035                         break;
2036
2037                 /* iopoll may have completed current req */
2038                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2039                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2040
2041                 if (ret && spin)
2042                         spin = false;
2043                 ret = 0;
2044         }
2045
2046         if (!list_empty(&done))
2047                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2048
2049         return ret;
2050 }
2051
2052 /*
2053  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2054  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2055  * as a non-spinning completion check.
2056  */
2057 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2058                                 long min)
2059 {
2060         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2061                 int ret;
2062
2063                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2064                 if (ret < 0)
2065                         return ret;
2066                 if (*nr_events >= min)
2067                         return 0;
2068         }
2069
2070         return 1;
2071 }
2072
2073 /*
2074  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2075  * find and complete them.
2076  */
2077 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2078 {
2079         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2080                 return;
2081
2082         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2083         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2084                 unsigned int nr_events = 0;
2085
2086                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2087
2088                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2089                 if (nr_events == 0)
2090                         break;
2091                 /*
2092                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2093                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2094                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2095                  */
2096                 if (need_resched()) {
2097                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2098                         cond_resched();
2099                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2100                 }
2101         }
2102         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2103 }
2104
2105 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2106 {
2107         unsigned int nr_events = 0;
2108         int iters = 0, ret = 0;
2109
2110         /*
2111          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2112          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2113          * that got punted to a workqueue.
2114          */
2115         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2116         do {
2117                 /*
2118                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2119                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2120                  * already triggered a CQE (eg in error).
2121                  */
2122                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2123                         break;
2124
2125                 /*
2126                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2127                  * application entering polling for a command before it gets
2128                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2129                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2130                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2131                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2132                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2133                  * very same mutex.
2134                  */
2135                 if (!(++iters & 7)) {
2136                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2137                         io_run_task_work();
2138                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2139                 }
2140
2141                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2142                 if (ret <= 0)
2143                         break;
2144                 ret = 0;
2145         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2146
2147         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2148         return ret;
2149 }
2150
2151 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2152 {
2153         /*
2154          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2155          * thread.
2156          */
2157         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2158                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2159
2160                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2161         }
2162         file_end_write(req->file);
2163 }
2164
2165 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2166                                   struct io_comp_state *cs)
2167 {
2168         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2169         int cflags = 0;
2170
2171         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2172                 kiocb_end_write(req);
2173
2174         if (res != req->result)
2175                 req_set_fail_links(req);
2176         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2177                 cflags = io_put_kbuf(req);
2178         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2179 }
2180
2181 #ifdef CONFIG_BLOCK
2182 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2183 {
2184         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2185         ssize_t ret = -ECANCELED;
2186         struct iov_iter iter;
2187         int rw;
2188
2189         if (error) {
2190                 ret = error;
2191                 goto end_req;
2192         }
2193
2194         switch (req->opcode) {
2195         case IORING_OP_READV:
2196         case IORING_OP_READ_FIXED:
2197         case IORING_OP_READ:
2198                 rw = READ;
2199                 break;
2200         case IORING_OP_WRITEV:
2201         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2202         case IORING_OP_WRITE:
2203                 rw = WRITE;
2204                 break;
2205         default:
2206                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2207                                 req->opcode);
2208                 goto end_req;
2209         }
2210
2211         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2212         if (ret < 0)
2213                 goto end_req;
2214         ret = io_setup_async_rw(req, ret, iovec, inline_vecs, &iter);
2215         if (!ret)
2216                 return true;
2217         kfree(iovec);
2218 end_req:
2219         req_set_fail_links(req);
2220         io_req_complete(req, ret);
2221         return false;
2222 }
2223
2224 static void io_rw_resubmit(struct callback_head *cb)
2225 {
2226         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2227         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2228         int err;
2229
2230         err = io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req);
2231
2232         if (io_resubmit_prep(req, err)) {
2233                 refcount_inc(&req->refs);
2234                 io_queue_async_work(req);
2235         }
2236 }
2237 #endif
2238
2239 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2240 {
2241 #ifdef CONFIG_BLOCK
2242         int ret;
2243
2244         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2245                 return false;
2246
2247         init_task_work(&req->task_work, io_rw_resubmit);
2248         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
2249         if (!ret)
2250                 return true;
2251 #endif
2252         return false;
2253 }
2254
2255 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2256                              struct io_comp_state *cs)
2257 {
2258         if (!io_rw_reissue(req, res))
2259                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2260 }
2261
2262 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2263 {
2264         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2265
2266         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2267 }
2268
2269 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2270 {
2271         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2272
2273         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2274                 kiocb_end_write(req);
2275
2276         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2277                 req_set_fail_links(req);
2278
2279         WRITE_ONCE(req->result, res);
2280         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2281         smp_wmb();
2282         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2283 }
2284
2285 /*
2286  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2287  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2288  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2289  * accessing the kiocb cookie.
2290  */
2291 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2292 {
2293         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2294
2295         /*
2296          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2297          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2298          * different devices.
2299          */
2300         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2301                 ctx->poll_multi_file = false;
2302         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2303                 struct io_kiocb *list_req;
2304
2305                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2306                                                 inflight_entry);
2307                 if (list_req->file != req->file)
2308                         ctx->poll_multi_file = true;
2309         }
2310
2311         /*
2312          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2313          * it to the front so we find it first.
2314          */
2315         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2316                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2317         else
2318                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2319
2320         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2321             wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
2322                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
2323 }
2324
2325 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2326 {
2327         int diff = state->has_refs - state->used_refs;
2328
2329         if (diff)
2330                 fput_many(state->file, diff);
2331         state->file = NULL;
2332 }
2333
2334 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2335 {
2336         if (state->file)
2337                 __io_state_file_put(state);
2338 }
2339
2340 /*
2341  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2342  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2343  * has more than one submission.
2344  */
2345 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2346 {
2347         if (!state)
2348                 return fget(fd);
2349
2350         if (state->file) {
2351                 if (state->fd == fd) {
2352                         state->used_refs++;
2353                         state->ios_left--;
2354                         return state->file;
2355                 }
2356                 __io_state_file_put(state);
2357         }
2358         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2359         if (!state->file)
2360                 return NULL;
2361
2362         state->fd = fd;
2363         state->has_refs = state->ios_left;
2364         state->used_refs = 1;
2365         state->ios_left--;
2366         return state->file;
2367 }
2368
2369 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2370 {
2371 #ifdef CONFIG_BLOCK
2372         return !bdev || queue_is_mq(bdev_get_queue(bdev));
2373 #else
2374         return true;
2375 #endif
2376 }
2377
2378 /*
2379  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2380  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2381  * inline.
2382  */
2383 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2384 {
2385         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2386
2387         if (S_ISBLK(mode)) {
2388                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2389                         return true;
2390                 return false;
2391         }
2392         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2393                 return true;
2394         if (S_ISREG(mode)) {
2395                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2396                     file->f_op != &io_uring_fops)
2397                         return true;
2398                 return false;
2399         }
2400
2401         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2402         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2403                 return true;
2404
2405         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2406                 return false;
2407
2408         if (rw == READ)
2409                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2410
2411         return file->f_op->write_iter != NULL;
2412 }
2413
2414 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2415                       bool force_nonblock)
2416 {
2417         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2418         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2419         unsigned ioprio;
2420         int ret;
2421
2422         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2423                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2424
2425         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2426         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2427                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2428                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2429         }
2430         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2431         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2432         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2433         if (unlikely(ret))
2434                 return ret;
2435
2436         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2437         if (ioprio) {
2438                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2439                 if (ret)
2440                         return ret;
2441
2442                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2443         } else
2444                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2445
2446         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2447         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2448                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2449
2450         if (kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
2451                 io_get_req_task(req);
2452
2453         if (force_nonblock)
2454                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
2455
2456         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2457                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2458                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2459                         return -EOPNOTSUPP;
2460
2461                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2462                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2463                 req->iopoll_completed = 0;
2464                 io_get_req_task(req);
2465         } else {
2466                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2467                         return -EINVAL;
2468                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2469         }
2470
2471         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2472         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2473         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2474         return 0;
2475 }
2476
2477 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2478 {
2479         switch (ret) {
2480         case -EIOCBQUEUED:
2481                 break;
2482         case -ERESTARTSYS:
2483         case -ERESTARTNOINTR:
2484         case -ERESTARTNOHAND:
2485         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2486                 /*
2487                  * We can't just restart the syscall, since previously
2488                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2489                  * IO with EINTR.
2490                  */
2491                 ret = -EINTR;
2492                 /* fall through */
2493         default:
2494                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2495         }
2496 }
2497
2498 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2499                        struct io_comp_state *cs)
2500 {
2501         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2502
2503         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2504                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2505         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2506                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2507         else
2508                 io_rw_done(kiocb, ret);
2509 }
2510
2511 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2512                                struct iov_iter *iter)
2513 {
2514         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2515         size_t len = req->rw.len;
2516         struct io_mapped_ubuf *imu;
2517         u16 index, buf_index;
2518         size_t offset;
2519         u64 buf_addr;
2520
2521         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
2522         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
2523                 return -EFAULT;
2524
2525         buf_index = req->buf_index;
2526         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2527                 return -EFAULT;
2528
2529         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2530         imu = &ctx->user_bufs[index];
2531         buf_addr = req->rw.addr;
2532
2533         /* overflow */
2534         if (buf_addr + len < buf_addr)
2535                 return -EFAULT;
2536         /* not inside the mapped region */
2537         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2538                 return -EFAULT;
2539
2540         /*
2541          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2542          * and advance us to the beginning.
2543          */
2544         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2545         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2546
2547         if (offset) {
2548                 /*
2549                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2550                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2551                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2552                  * we know that:
2553                  *
2554                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2555                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2556                  *    first and last bvec
2557                  *
2558                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2559                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2560                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2561                  * since we can just skip the first segment, which may not
2562                  * be PAGE_SIZE aligned.
2563                  */
2564                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2565
2566                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2567                         iov_iter_advance(iter, offset);
2568                 } else {
2569                         unsigned long seg_skip;
2570
2571                         /* skip first vec */
2572                         offset -= bvec->bv_len;
2573                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2574
2575                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2576                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2577                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2578                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2579                 }
2580         }
2581
2582         return len;
2583 }
2584
2585 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2586 {
2587         if (needs_lock)
2588                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2589 }
2590
2591 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2592 {
2593         /*
2594          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2595          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2596          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2597          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2598          */
2599         if (needs_lock)
2600                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2601 }
2602
2603 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2604                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2605                                           bool needs_lock)
2606 {
2607         struct io_buffer *head;
2608
2609         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2610                 return kbuf;
2611
2612         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2613
2614         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2615
2616         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2617         if (head) {
2618                 if (!list_empty(&head->list)) {
2619                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2620                                                         list);
2621                         list_del(&kbuf->list);
2622                 } else {
2623                         kbuf = head;
2624                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2625                 }
2626                 if (*len > kbuf->len)
2627                         *len = kbuf->len;
2628         } else {
2629                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2630         }
2631
2632         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2633
2634         return kbuf;
2635 }
2636
2637 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2638                                         bool needs_lock)
2639 {
2640         struct io_buffer *kbuf;
2641         u16 bgid;
2642
2643         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2644         bgid = req->buf_index;
2645         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2646         if (IS_ERR(kbuf))
2647                 return kbuf;
2648         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2649         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2650         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2651 }
2652
2653 #ifdef CONFIG_COMPAT
2654 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2655                                 bool needs_lock)
2656 {
2657         struct compat_iovec __user *uiov;
2658         compat_ssize_t clen;
2659         void __user *buf;
2660         ssize_t len;
2661
2662         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2663         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2664                 return -EFAULT;
2665         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2666                 return -EFAULT;
2667         if (clen < 0)
2668                 return -EINVAL;
2669
2670         len = clen;
2671         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2672         if (IS_ERR(buf))
2673                 return PTR_ERR(buf);
2674         iov[0].iov_base = buf;
2675         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2676         return 0;
2677 }
2678 #endif
2679
2680 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2681                                       bool needs_lock)
2682 {
2683         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2684         void __user *buf;
2685         ssize_t len;
2686
2687         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2688                 return -EFAULT;
2689
2690         len = iov[0].iov_len;
2691         if (len < 0)
2692                 return -EINVAL;
2693         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2694         if (IS_ERR(buf))
2695                 return PTR_ERR(buf);
2696         iov[0].iov_base = buf;
2697         iov[0].iov_len = len;
2698         return 0;
2699 }
2700
2701 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2702                                     bool needs_lock)
2703 {
2704         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2705                 struct io_buffer *kbuf;
2706
2707                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2708                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2709                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2710                 return 0;
2711         }
2712         if (!req->rw.len)
2713                 return 0;
2714         else if (req->rw.len > 1)
2715                 return -EINVAL;
2716
2717 #ifdef CONFIG_COMPAT
2718         if (req->ctx->compat)
2719                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2720 #endif
2721
2722         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2723 }
2724
2725 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2726                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2727                                bool needs_lock)
2728 {
2729         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2730         size_t sqe_len = req->rw.len;
2731         ssize_t ret;
2732         u8 opcode;
2733
2734         opcode = req->opcode;
2735         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2736                 *iovec = NULL;
2737                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2738         }
2739
2740         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2741         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2742                 return -EINVAL;
2743
2744         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2745                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2746                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2747                         if (IS_ERR(buf)) {
2748                                 *iovec = NULL;
2749                                 return PTR_ERR(buf);
2750                         }
2751                         req->rw.len = sqe_len;
2752                 }
2753
2754                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2755                 *iovec = NULL;
2756                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
2757         }
2758
2759         if (req->io) {
2760                 struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
2761
2762                 iov_iter_init(iter, rw, iorw->iov, iorw->nr_segs, iorw->size);
2763                 *iovec = NULL;
2764                 return iorw->size;
2765         }
2766
2767         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2768                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2769                 if (!ret) {
2770                         ret = (*iovec)->iov_len;
2771                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
2772                 }
2773                 *iovec = NULL;
2774                 return ret;
2775         }
2776
2777 #ifdef CONFIG_COMPAT
2778         if (req->ctx->compat)
2779                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
2780                                                 iovec, iter);
2781 #endif
2782
2783         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
2784 }
2785
2786 /*
2787  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2788  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2789  */
2790 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
2791                            struct iov_iter *iter)
2792 {
2793         ssize_t ret = 0;
2794
2795         /*
2796          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
2797          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
2798          * the kiocb to be handled from an async context.
2799          */
2800         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2801                 return -EOPNOTSUPP;
2802         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2803                 return -EAGAIN;
2804
2805         while (iov_iter_count(iter)) {
2806                 struct iovec iovec;
2807                 ssize_t nr;
2808
2809                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
2810                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
2811                 } else {
2812                         /* fixed buffers import bvec */
2813                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
2814                                                 + iter->iov_offset;
2815                         iovec.iov_len = min(iter->count,
2816                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
2817                 }
2818
2819                 if (rw == READ) {
2820                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
2821                                               iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2822                 } else {
2823                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
2824                                                iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2825                 }
2826
2827                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
2828                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
2829
2830                 if (nr < 0) {
2831                         if (!ret)
2832                                 ret = nr;
2833                         break;
2834                 }
2835                 ret += nr;
2836                 if (nr != iovec.iov_len)
2837                         break;
2838                 iov_iter_advance(iter, nr);
2839         }
2840
2841         return ret;
2842 }
2843
2844 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2845                           struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2846                           struct iov_iter *iter)
2847 {
2848         struct io_async_rw *rw = &req->io->rw;
2849
2850         rw->nr_segs = iter->nr_segs;
2851         rw->size = io_size;
2852         if (!iovec) {
2853                 rw->iov = rw->fast_iov;
2854                 if (rw->iov != fast_iov)
2855                         memcpy(rw->iov, fast_iov,
2856                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
2857         } else {
2858                 rw->iov = iovec;
2859                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2860         }
2861 }
2862
2863 static inline int __io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2864 {
2865         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
2866         return req->io == NULL;
2867 }
2868
2869 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2870 {
2871         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2872                 return 0;
2873
2874         return  __io_alloc_async_ctx(req);
2875 }
2876
2877 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2878                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2879                              struct iov_iter *iter)
2880 {
2881         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2882                 return 0;
2883         if (!req->io) {
2884                 if (__io_alloc_async_ctx(req))
2885                         return -ENOMEM;
2886
2887                 io_req_map_rw(req, io_size, iovec, fast_iov, iter);
2888         }
2889         return 0;
2890 }
2891
2892 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw,
2893                                    bool force_nonblock)
2894 {
2895         struct io_async_ctx *io = req->io;
2896         struct iov_iter iter;
2897         ssize_t ret;
2898
2899         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2900         req->io = NULL;
2901         ret = io_import_iovec(rw, req, &io->rw.iov, &iter, !force_nonblock);
2902         req->io = io;
2903         if (unlikely(ret < 0))
2904                 return ret;
2905
2906         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2907         return 0;
2908 }
2909
2910 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2911                         bool force_nonblock)
2912 {
2913         ssize_t ret;
2914
2915         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2916         if (ret)
2917                 return ret;
2918
2919         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
2920                 return -EBADF;
2921
2922         /* either don't need iovec imported or already have it */
2923         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2924                 return 0;
2925         return io_rw_prep_async(req, READ, force_nonblock);
2926 }
2927
2928 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
2929                              int sync, void *arg)
2930 {
2931         struct wait_page_queue *wpq;
2932         struct io_kiocb *req = wait->private;
2933         struct wait_page_key *key = arg;
2934         int ret;
2935
2936         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
2937
2938         ret = wake_page_match(wpq, key);
2939         if (ret != 1)
2940                 return ret;
2941
2942         list_del_init(&wait->entry);
2943
2944         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
2945         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
2946         refcount_inc(&req->refs);
2947         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
2948         if (unlikely(ret)) {
2949                 struct task_struct *tsk;
2950
2951                 /* queue just for cancelation */
2952                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
2953                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2954                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
2955                 wake_up_process(tsk);
2956         }
2957         return 1;
2958 }
2959
2960 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
2961 {
2962         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2963         int ret;
2964
2965         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
2966         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
2967                 return false;
2968
2969         /* already tried, or we're doing O_DIRECT */
2970         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_WAITQ))
2971                 return false;
2972         /*
2973          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
2974          * support callback based unlocks
2975          */
2976         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
2977                 return false;
2978
2979         /*
2980          * If request type doesn't require req->io to defer in general,
2981          * we need to allocate it here
2982          */
2983         if (!req->io && __io_alloc_async_ctx(req))
2984                 return false;
2985
2986         ret = kiocb_wait_page_queue_init(kiocb, &req->io->rw.wpq,
2987                                                 io_async_buf_func, req);
2988         if (!ret) {
2989                 io_get_req_task(req);
2990                 return true;
2991         }
2992
2993         return false;
2994 }
2995
2996 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
2997 {
2998         if (req->file->f_op->read_iter)
2999                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3000         return loop_rw_iter(READ, req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3001 }
3002
3003 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3004                    struct io_comp_state *cs)
3005 {
3006         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3007         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3008         struct iov_iter iter;
3009         size_t iov_count;
3010         ssize_t io_size, ret;
3011
3012         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
3013         if (ret < 0)
3014                 return ret;
3015
3016         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3017         if (!force_nonblock)
3018                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3019
3020         io_size = ret;
3021         req->result = io_size;
3022
3023         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3024         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ))
3025                 goto copy_iov;
3026
3027         iov_count = iov_iter_count(&iter);
3028         ret = rw_verify_area(READ, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
3029         if (!ret) {
3030                 unsigned long nr_segs = iter.nr_segs;
3031                 ssize_t ret2 = 0;
3032
3033                 ret2 = io_iter_do_read(req, &iter);
3034
3035                 /* Catch -EAGAIN return for forced non-blocking submission */
3036                 if (!force_nonblock || (ret2 != -EAGAIN && ret2 != -EIO)) {
3037                         kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3038                 } else {
3039                         iter.count = iov_count;
3040                         iter.nr_segs = nr_segs;
3041 copy_iov:
3042                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
3043                                                 inline_vecs, &iter);
3044                         if (ret)
3045                                 goto out_free;
3046                         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3047                         iovec = NULL;
3048                         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3049                         if (io_rw_should_retry(req)) {
3050                                 ret2 = io_iter_do_read(req, &iter);
3051                                 if (ret2 == -EIOCBQUEUED) {
3052                                         goto out_free;
3053                                 } else if (ret2 != -EAGAIN) {
3054                                         kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3055                                         goto out_free;
3056                                 }
3057                         }
3058                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3059                         return -EAGAIN;
3060                 }
3061         }
3062 out_free:
3063         if (iovec)
3064                 kfree(iovec);
3065         return ret;
3066 }
3067
3068 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
3069                          bool force_nonblock)
3070 {
3071         ssize_t ret;
3072
3073         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
3074         if (ret)
3075                 return ret;
3076
3077         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3078                 return -EBADF;
3079
3080         req->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
3081
3082         /* either don't need iovec imported or already have it */
3083         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3084                 return 0;
3085         return io_rw_prep_async(req, WRITE, force_nonblock);
3086 }
3087
3088 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3089                     struct io_comp_state *cs)
3090 {
3091         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3092         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3093         struct iov_iter iter;
3094         size_t iov_count;
3095         ssize_t ret, io_size;
3096
3097         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
3098         if (ret < 0)
3099                 return ret;
3100
3101         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3102         if (!force_nonblock)
3103                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3104
3105         io_size = ret;
3106         req->result = io_size;
3107
3108         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3109         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3110                 goto copy_iov;
3111
3112         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3113         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3114             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3115                 goto copy_iov;
3116
3117         iov_count = iov_iter_count(&iter);
3118         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
3119         if (!ret) {
3120                 unsigned long nr_segs = iter.nr_segs;
3121                 ssize_t ret2;
3122
3123                 /*
3124                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3125                  * which will be released by another thread in
3126                  * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3127                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
3128                  * we return to userspace.
3129                  */
3130                 if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3131                         __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
3132                                                 SB_FREEZE_WRITE, true);
3133                         __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3134                                                 SB_FREEZE_WRITE);
3135                 }
3136                 kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3137
3138                 if (!force_nonblock)
3139                         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = req->fsize;
3140
3141                 if (req->file->f_op->write_iter)
3142                         ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, &iter);
3143                 else
3144                         ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, &iter);
3145
3146                 if (!force_nonblock)
3147                         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
3148
3149                 /*
3150                  * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3151                  * retry them without IOCB_NOWAIT.
3152                  */
3153                 if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3154                         ret2 = -EAGAIN;
3155                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3156                         kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3157                 } else {
3158                         iter.count = iov_count;
3159                         iter.nr_segs = nr_segs;
3160 copy_iov:
3161                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
3162                                                 inline_vecs, &iter);
3163                         if (ret)
3164                                 goto out_free;
3165                         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3166                         iovec = NULL;
3167                         return -EAGAIN;
3168                 }
3169         }
3170 out_free:
3171         if (iovec)
3172                 kfree(iovec);
3173         return ret;
3174 }
3175
3176 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3177                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3178 {
3179         struct io_splice* sp = &req->splice;
3180         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3181         int ret;
3182
3183         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3184                 return 0;
3185         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3186                 return -EINVAL;
3187
3188         sp->file_in = NULL;
3189         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3190         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3191
3192         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3193                 return -EINVAL;
3194
3195         ret = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in), &sp->file_in,
3196                           (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3197         if (ret)
3198                 return ret;
3199         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3200
3201         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3202                 /*
3203                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3204                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3205                  */
3206                 io_req_init_async(req);
3207                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3208         }
3209
3210         return 0;
3211 }
3212
3213 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3214                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3215 {
3216         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3217                 return -EINVAL;
3218         return __io_splice_prep(req, sqe);
3219 }
3220
3221 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3222 {
3223         struct io_splice *sp = &req->splice;
3224         struct file *in = sp->file_in;
3225         struct file *out = sp->file_out;
3226         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3227         long ret = 0;
3228
3229         if (force_nonblock)
3230                 return -EAGAIN;
3231         if (sp->len)
3232                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3233
3234         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3235         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3236
3237         if (ret != sp->len)
3238                 req_set_fail_links(req);
3239         io_req_complete(req, ret);
3240         return 0;
3241 }
3242
3243 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3244 {
3245         struct io_splice* sp = &req->splice;
3246
3247         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3248         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3249         return __io_splice_prep(req, sqe);
3250 }
3251
3252 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3253 {
3254         struct io_splice *sp = &req->splice;
3255         struct file *in = sp->file_in;
3256         struct file *out = sp->file_out;
3257         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3258         loff_t *poff_in, *poff_out;
3259         long ret = 0;
3260
3261         if (force_nonblock)
3262                 return -EAGAIN;
3263
3264         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3265         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3266
3267         if (sp->len)
3268                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3269
3270         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3271         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3272
3273         if (ret != sp->len)
3274                 req_set_fail_links(req);
3275         io_req_complete(req, ret);
3276         return 0;
3277 }
3278
3279 /*
3280  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3281  */
3282 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3283 {
3284         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3285
3286         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3287                 return -EINVAL;
3288
3289         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3290         return 0;
3291 }
3292
3293 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3294 {
3295         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3296
3297         if (!req->file)
3298                 return -EBADF;
3299
3300         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3301                 return -EINVAL;
3302         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3303                 return -EINVAL;
3304
3305         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3306         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3307                 return -EINVAL;
3308
3309         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3310         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3311         return 0;
3312 }
3313
3314 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3315 {
3316         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3317         int ret;
3318
3319         /* fsync always requires a blocking context */
3320         if (force_nonblock)
3321                 return -EAGAIN;
3322
3323         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3324                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3325                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3326         if (ret < 0)
3327                 req_set_fail_links(req);
3328         io_req_complete(req, ret);
3329         return 0;
3330 }
3331
3332 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3333                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3334 {
3335         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3336                 return -EINVAL;
3337         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3338                 return -EINVAL;
3339
3340         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3341         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3342         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3343         req->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
3344         return 0;
3345 }
3346
3347 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3348 {
3349         int ret;
3350
3351         /* fallocate always requiring blocking context */
3352         if (force_nonblock)
3353                 return -EAGAIN;
3354
3355         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = req->fsize;
3356         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3357                                 req->sync.len);
3358         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
3359         if (ret < 0)
3360                 req_set_fail_links(req);
3361         io_req_complete(req, ret);
3362         return 0;
3363 }
3364
3365 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3366 {
3367         const char __user *fname;
3368         int ret;
3369
3370         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3371                 return -EINVAL;
3372         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3373                 return -EINVAL;
3374         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3375                 return -EBADF;
3376
3377         /* open.how should be already initialised */
3378         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3379                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3380
3381         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3382         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3383         req->open.filename = getname(fname);
3384         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3385                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3386                 req->open.filename = NULL;
3387                 return ret;
3388         }
3389         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3390         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3391         return 0;
3392 }
3393
3394 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3395 {
3396         u64 flags, mode;
3397
3398         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3399                 return 0;
3400         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3401         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3402         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3403         return __io_openat_prep(req, sqe);
3404 }
3405
3406 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3407 {
3408         struct open_how __user *how;
3409         size_t len;
3410         int ret;
3411
3412         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3413                 return 0;
3414         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3415         len = READ_ONCE(sqe->len);
3416         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3417                 return -EINVAL;
3418
3419         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3420                                         len);
3421         if (ret)
3422                 return ret;
3423
3424         return __io_openat_prep(req, sqe);
3425 }
3426
3427 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3428 {
3429         struct open_flags op;
3430         struct file *file;
3431         int ret;
3432
3433         if (force_nonblock)
3434                 return -EAGAIN;
3435
3436         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3437         if (ret)
3438                 goto err;
3439
3440         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3441         if (ret < 0)
3442                 goto err;
3443
3444         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3445         if (IS_ERR(file)) {
3446                 put_unused_fd(ret);
3447                 ret = PTR_ERR(file);
3448         } else {
3449                 fsnotify_open(file);
3450                 fd_install(ret, file);
3451         }
3452 err:
3453         putname(req->open.filename);
3454         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3455         if (ret < 0)
3456                 req_set_fail_links(req);
3457         io_req_complete(req, ret);
3458         return 0;
3459 }
3460
3461 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3462 {
3463         return io_openat2(req, force_nonblock);
3464 }
3465
3466 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3467                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3468 {
3469         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3470         u64 tmp;
3471
3472         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3473                 return -EINVAL;
3474
3475         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3476         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3477                 return -EINVAL;
3478
3479         memset(p, 0, sizeof(*p));
3480         p->nbufs = tmp;
3481         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3482         return 0;
3483 }
3484
3485 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3486                                int bgid, unsigned nbufs)
3487 {
3488         unsigned i = 0;
3489
3490         /* shouldn't happen */
3491         if (!nbufs)
3492                 return 0;
3493
3494         /* the head kbuf is the list itself */
3495         while (!list_empty(&buf->list)) {
3496                 struct io_buffer *nxt;
3497
3498                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3499                 list_del(&nxt->list);
3500                 kfree(nxt);
3501                 if (++i == nbufs)
3502                         return i;
3503         }
3504         i++;
3505         kfree(buf);
3506         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3507
3508         return i;
3509 }
3510
3511 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3512                              struct io_comp_state *cs)
3513 {
3514         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3515         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3516         struct io_buffer *head;
3517         int ret = 0;
3518
3519         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3520
3521         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3522
3523         ret = -ENOENT;
3524         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3525         if (head)
3526                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3527
3528         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3529         if (ret < 0)
3530                 req_set_fail_links(req);
3531         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3532         return 0;
3533 }
3534
3535 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3536                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3537 {
3538         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3539         u64 tmp;
3540
3541         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3542                 return -EINVAL;
3543
3544         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3545         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3546                 return -E2BIG;
3547         p->nbufs = tmp;
3548         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3549         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3550
3551         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3552                 return -EFAULT;
3553
3554         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3555         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3556         if (tmp > USHRT_MAX)
3557                 return -E2BIG;
3558         p->bid = tmp;
3559         return 0;
3560 }
3561
3562 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3563 {
3564         struct io_buffer *buf;
3565         u64 addr = pbuf->addr;
3566         int i, bid = pbuf->bid;
3567
3568         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3569                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3570                 if (!buf)
3571                         break;
3572
3573                 buf->addr = addr;
3574                 buf->len = pbuf->len;
3575                 buf->bid = bid;
3576                 addr += pbuf->len;
3577                 bid++;
3578                 if (!*head) {
3579                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3580                         *head = buf;
3581                 } else {
3582                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3583                 }
3584         }
3585
3586         return i ? i : -ENOMEM;
3587 }
3588
3589 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3590                               struct io_comp_state *cs)
3591 {
3592         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3593         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3594         struct io_buffer *head, *list;
3595         int ret = 0;
3596
3597         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3598
3599         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3600
3601         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3602
3603         ret = io_add_buffers(p, &head);
3604         if (ret < 0)
3605                 goto out;
3606
3607         if (!list) {
3608                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
3609                                         GFP_KERNEL);
3610                 if (ret < 0) {
3611                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
3612                         goto out;
3613                 }
3614         }
3615 out:
3616         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3617         if (ret < 0)
3618                 req_set_fail_links(req);
3619         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3620         return 0;
3621 }
3622
3623 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
3624                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3625 {
3626 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3627         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3628                 return -EINVAL;
3629         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3630                 return -EINVAL;
3631
3632         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3633         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
3634         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
3635
3636         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
3637                 struct epoll_event __user *ev;
3638
3639                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3640                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
3641                         return -EFAULT;
3642         }
3643
3644         return 0;
3645 #else
3646         return -EOPNOTSUPP;
3647 #endif
3648 }
3649
3650 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3651                         struct io_comp_state *cs)
3652 {
3653 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3654         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
3655         int ret;
3656
3657         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
3658         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3659                 return -EAGAIN;
3660
3661         if (ret < 0)
3662                 req_set_fail_links(req);
3663         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3664         return 0;
3665 #else
3666         return -EOPNOTSUPP;
3667 #endif
3668 }
3669
3670 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3671 {
3672 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3673         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
3674                 return -EINVAL;
3675         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3676                 return -EINVAL;
3677
3678         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3679         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3680         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3681         return 0;
3682 #else
3683         return -EOPNOTSUPP;
3684 #endif
3685 }
3686
3687 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3688 {
3689 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3690         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
3691         int ret;
3692
3693         if (force_nonblock)
3694                 return -EAGAIN;
3695
3696         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
3697         if (ret < 0)
3698                 req_set_fail_links(req);
3699         io_req_complete(req, ret);
3700         return 0;
3701 #else
3702         return -EOPNOTSUPP;
3703 #endif
3704 }
3705
3706 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3707 {
3708         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
3709                 return -EINVAL;
3710         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3711                 return -EINVAL;
3712
3713         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
3714         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3715         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3716         return 0;
3717 }
3718
3719 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3720 {
3721         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
3722         int ret;
3723
3724         if (force_nonblock) {
3725                 switch (fa->advice) {
3726                 case POSIX_FADV_NORMAL:
3727                 case POSIX_FADV_RANDOM:
3728                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
3729                         break;
3730                 default:
3731                         return -EAGAIN;
3732                 }
3733         }
3734
3735         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
3736         if (ret < 0)
3737                 req_set_fail_links(req);
3738         io_req_complete(req, ret);
3739         return 0;
3740 }
3741
3742 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3743 {
3744         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3745                 return -EINVAL;
3746         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3747                 return -EINVAL;
3748         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3749                 return -EBADF;
3750
3751         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3752         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
3753         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3754         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3755         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
3756
3757         return 0;
3758 }
3759
3760 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3761 {
3762         struct io_statx *ctx = &req->statx;
3763         int ret;
3764
3765         if (force_nonblock) {
3766                 /* only need file table for an actual valid fd */
3767                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
3768                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3769                 return -EAGAIN;
3770         }
3771
3772         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
3773                        ctx->buffer);
3774
3775         if (ret < 0)
3776                 req_set_fail_links(req);
3777         io_req_complete(req, ret);
3778         return 0;
3779 }
3780
3781 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3782 {
3783         /*
3784          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
3785          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
3786          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3787          */
3788         io_req_init_async(req);
3789         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
3790
3791         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3792                 return -EINVAL;
3793         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
3794             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
3795                 return -EINVAL;
3796         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3797                 return -EBADF;
3798
3799         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
3800         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops) ||
3801             req->close.fd == req->ctx->ring_fd)
3802                 return -EBADF;
3803
3804         req->close.put_file = NULL;
3805         return 0;
3806 }
3807
3808 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3809                     struct io_comp_state *cs)
3810 {
3811         struct io_close *close = &req->close;
3812         int ret;
3813
3814         /* might be already done during nonblock submission */
3815         if (!close->put_file) {
3816                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
3817                 if (ret < 0)
3818                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
3819         }
3820
3821         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
3822         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
3823                 /* was never set, but play safe */
3824                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
3825                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
3826                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3827                 return -EAGAIN;
3828         }
3829
3830         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
3831         ret = filp_close(close->put_file, req->work.files);
3832         if (ret < 0)
3833                 req_set_fail_links(req);
3834         fput(close->put_file);
3835         close->put_file = NULL;
3836         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3837         return 0;
3838 }
3839
3840 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3841 {
3842         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3843
3844         if (!req->file)
3845                 return -EBADF;
3846
3847         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3848                 return -EINVAL;
3849         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3850                 return -EINVAL;
3851
3852         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3853         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3854         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
3855         return 0;
3856 }
3857
3858 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3859 {
3860         int ret;
3861
3862         /* sync_file_range always requires a blocking context */
3863         if (force_nonblock)
3864                 return -EAGAIN;
3865
3866         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
3867                                 req->sync.flags);
3868         if (ret < 0)
3869                 req_set_fail_links(req);
3870         io_req_complete(req, ret);
3871         return 0;
3872 }
3873
3874 #if defined(CONFIG_NET)
3875 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
3876                               struct io_async_msghdr *kmsg)
3877 {
3878         if (req->io)
3879                 return -EAGAIN;
3880         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
3881                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3882                         kfree(kmsg->iov);
3883                 return -ENOMEM;
3884         }
3885         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3886         memcpy(&req->io->msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
3887         return -EAGAIN;
3888 }
3889
3890 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
3891                                struct io_async_msghdr *iomsg)
3892 {
3893         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
3894         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
3895         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
3896                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
3897 }
3898
3899 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3900 {
3901         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3902         struct io_async_ctx *io = req->io;
3903         int ret;
3904
3905         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3906                 return -EINVAL;
3907
3908         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3909         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3910         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
3911
3912 #ifdef CONFIG_COMPAT
3913         if (req->ctx->compat)
3914                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
3915 #endif
3916
3917         if (!io || req->opcode == IORING_OP_SEND)
3918                 return 0;
3919         /* iovec is already imported */
3920         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3921                 return 0;
3922
3923         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &io->msg);
3924         if (!ret)
3925                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3926         return ret;
3927 }
3928
3929 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3930                       struct io_comp_state *cs)
3931 {
3932         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
3933         struct socket *sock;
3934         int ret;
3935
3936         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3937         if (sock) {
3938                 struct io_async_msghdr iomsg;
3939                 unsigned flags;
3940
3941                 if (req->io) {
3942                         kmsg = &req->io->msg;
3943                         kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
3944                         /* if iov is set, it's allocated already */
3945                         if (!kmsg->iov)
3946                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3947                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3948                 } else {
3949                         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
3950                         if (ret)
3951                                 return ret;
3952                         kmsg = &iomsg;
3953                 }
3954
3955                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3956                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3957                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3958                 else if (force_nonblock)
3959                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3960
3961                 ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
3962                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3963                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
3964                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3965                         ret = -EINTR;
3966         }
3967
3968         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3969                 kfree(kmsg->iov);
3970         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3971         if (ret < 0)
3972                 req_set_fail_links(req);
3973         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3974         return 0;
3975 }
3976
3977 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3978                    struct io_comp_state *cs)
3979 {
3980         struct socket *sock;
3981         int ret;
3982
3983         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3984         if (sock) {
3985                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3986                 struct msghdr msg;
3987                 struct iovec iov;
3988                 unsigned flags;
3989
3990                 ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov,
3991                                                 &msg.msg_iter);
3992                 if (ret)
3993                         return ret;
3994
3995                 msg.msg_name = NULL;
3996                 msg.msg_control = NULL;
3997                 msg.msg_controllen = 0;
3998                 msg.msg_namelen = 0;
3999
4000                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
4001                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
4002                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4003                 else if (force_nonblock)
4004                         flags |= MSG_DONTWAIT;
4005
4006                 msg.msg_flags = flags;
4007                 ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4008                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4009                         return -EAGAIN;
4010                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4011                         ret = -EINTR;
4012         }
4013
4014         if (ret < 0)
4015                 req_set_fail_links(req);
4016         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4017         return 0;
4018 }
4019
4020 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4021                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4022 {
4023         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4024         struct iovec __user *uiov;
4025         size_t iov_len;
4026         int ret;
4027
4028         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4029                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4030         if (ret)
4031                 return ret;
4032
4033         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4034                 if (iov_len > 1)
4035                         return -EINVAL;
4036                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4037                         return -EFAULT;
4038                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4039                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4040                                 sr->len);
4041                 iomsg->iov = NULL;
4042         } else {
4043                 ret = import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4044                                         &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter);
4045                 if (ret > 0)
4046                         ret = 0;
4047         }
4048
4049         return ret;
4050 }
4051
4052 #ifdef CONFIG_COMPAT
4053 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4054                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4055 {
4056         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4057         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4058         struct compat_iovec __user *uiov;
4059         compat_uptr_t ptr;
4060         compat_size_t len;
4061         int ret;
4062
4063         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4064         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4065                                         &ptr, &len);
4066         if (ret)
4067                 return ret;
4068
4069         uiov = compat_ptr(ptr);
4070         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4071                 compat_ssize_t clen;
4072
4073                 if (len > 1)
4074                         return -EINVAL;
4075                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4076                         return -EFAULT;
4077                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4078                         return -EFAULT;
4079                 if (clen < 0)
4080                         return -EINVAL;
4081                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4082                 iomsg->iov = NULL;
4083         } else {
4084                 ret = compat_import_iovec(READ, uiov, len, UIO_FASTIOV,
4085                                                 &iomsg->iov,
4086                                                 &iomsg->msg.msg_iter);
4087                 if (ret < 0)
4088                         return ret;
4089         }
4090
4091         return 0;
4092 }
4093 #endif
4094
4095 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4096                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4097 {
4098         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4099         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4100
4101 #ifdef CONFIG_COMPAT
4102         if (req->ctx->compat)
4103                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4104 #endif
4105
4106         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4107 }
4108
4109 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4110                                                int *cflags, bool needs_lock)
4111 {
4112         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4113         struct io_buffer *kbuf;
4114
4115         if (!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
4116                 return NULL;
4117
4118         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4119         if (IS_ERR(kbuf))
4120                 return kbuf;
4121
4122         sr->kbuf = kbuf;
4123         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4124
4125         *cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
4126         *cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
4127         return kbuf;
4128 }
4129
4130 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4131                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4132 {
4133         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4134         struct io_async_ctx *io = req->io;
4135         int ret;
4136
4137         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4138                 return -EINVAL;
4139
4140         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4141         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4142         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4143         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4144
4145 #ifdef CONFIG_COMPAT
4146         if (req->ctx->compat)
4147                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4148 #endif
4149
4150         if (!io || req->opcode == IORING_OP_RECV)
4151                 return 0;
4152         /* iovec is already imported */
4153         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
4154                 return 0;
4155
4156         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &io->msg);
4157         if (!ret)
4158                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4159         return ret;
4160 }
4161
4162 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4163                       struct io_comp_state *cs)
4164 {
4165         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
4166         struct socket *sock;
4167         int ret, cflags = 0;
4168
4169         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4170         if (sock) {
4171                 struct io_buffer *kbuf;
4172                 struct io_async_msghdr iomsg;
4173                 unsigned flags;
4174
4175                 if (req->io) {
4176                         kmsg = &req->io->msg;
4177                         kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
4178                         /* if iov is set, it's allocated already */
4179                         if (!kmsg->iov)
4180                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4181                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4182                 } else {
4183                         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4184                         if (ret)
4185                                 return ret;
4186                         kmsg = &iomsg;
4187                 }
4188
4189                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, &cflags, !force_nonblock);
4190                 if (IS_ERR(kbuf)) {
4191                         return PTR_ERR(kbuf);
4192                 } else if (kbuf) {
4193                         kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4194                         iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4195                                         1, req->sr_msg.len);
4196                 }
4197
4198                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
4199                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
4200                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4201                 else if (force_nonblock)
4202                         flags |= MSG_DONTWAIT;
4203
4204                 ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4205                                                 kmsg->uaddr, flags);
4206                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN) {
4207                         ret = io_setup_async_msg(req, kmsg);
4208                         if (ret != -EAGAIN)
4209                                 kfree(kbuf);
4210                         return ret;
4211                 }
4212                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4213                         ret = -EINTR;
4214                 if (kbuf)
4215                         kfree(kbuf);
4216         }
4217
4218         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4219                 kfree(kmsg->iov);
4220         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4221         if (ret < 0)
4222                 req_set_fail_links(req);
4223         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4224         return 0;
4225 }
4226
4227 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4228                    struct io_comp_state *cs)
4229 {
4230         struct io_buffer *kbuf = NULL;
4231         struct socket *sock;
4232         int ret, cflags = 0;
4233
4234         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4235         if (sock) {
4236                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4237                 void __user *buf = sr->buf;
4238                 struct msghdr msg;
4239                 struct iovec iov;
4240                 unsigned flags;
4241
4242                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, &cflags, !force_nonblock);
4243                 if (IS_ERR(kbuf))
4244                         return PTR_ERR(kbuf);
4245                 else if (kbuf)
4246                         buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4247
4248                 ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov,
4249                                                 &msg.msg_iter);
4250                 if (ret) {
4251                         kfree(kbuf);
4252                         return ret;
4253                 }
4254
4255                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4256                 msg.msg_name = NULL;
4257                 msg.msg_control = NULL;
4258                 msg.msg_controllen = 0;
4259                 msg.msg_namelen = 0;
4260                 msg.msg_iocb = NULL;
4261                 msg.msg_flags = 0;
4262
4263                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
4264                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
4265                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4266                 else if (force_nonblock)
4267                         flags |= MSG_DONTWAIT;
4268
4269                 ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4270                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4271                         return -EAGAIN;
4272                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4273                         ret = -EINTR;
4274         }
4275
4276         kfree(kbuf);
4277         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4278         if (ret < 0)
4279                 req_set_fail_links(req);
4280         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4281         return 0;
4282 }
4283
4284 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4285 {
4286         struct io_accept *accept = &req->accept;
4287
4288         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4289                 return -EINVAL;
4290         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4291                 return -EINVAL;
4292
4293         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4294         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4295         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4296         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4297         return 0;
4298 }
4299
4300 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4301                      struct io_comp_state *cs)
4302 {
4303         struct io_accept *accept = &req->accept;
4304         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4305         int ret;
4306
4307         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4308                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4309
4310         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4311                                         accept->addr_len, accept->flags,
4312                                         accept->nofile);
4313         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4314                 return -EAGAIN;
4315         if (ret < 0) {
4316                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4317                         ret = -EINTR;
4318                 req_set_fail_links(req);
4319         }
4320         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4321         return 0;
4322 }
4323
4324 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4325 {
4326         struct io_connect *conn = &req->connect;
4327         struct io_async_ctx *io = req->io;
4328
4329         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4330                 return -EINVAL;
4331         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4332                 return -EINVAL;
4333
4334         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4335         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4336
4337         if (!io)
4338                 return 0;
4339
4340         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4341                                         &io->connect.address);
4342 }
4343
4344 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4345                       struct io_comp_state *cs)
4346 {
4347         struct io_async_ctx __io, *io;
4348         unsigned file_flags;
4349         int ret;
4350
4351         if (req->io) {
4352                 io = req->io;
4353         } else {
4354                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4355                                                 req->connect.addr_len,
4356                                                 &__io.connect.address);
4357                 if (ret)
4358                         goto out;
4359                 io = &__io;
4360         }
4361
4362         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4363
4364         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address,
4365                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4366         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4367                 if (req->io)
4368                         return -EAGAIN;
4369                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4370                         ret = -ENOMEM;
4371                         goto out;
4372                 }
4373                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
4374                 return -EAGAIN;
4375         }
4376         if (ret == -ERESTARTSYS)
4377                 ret = -EINTR;
4378 out:
4379         if (ret < 0)
4380                 req_set_fail_links(req);
4381         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4382         return 0;
4383 }
4384 #else /* !CONFIG_NET */
4385 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4386 {
4387         return -EOPNOTSUPP;
4388 }
4389
4390 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4391                       struct io_comp_state *cs)
4392 {
4393         return -EOPNOTSUPP;
4394 }
4395
4396 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4397                    struct io_comp_state *cs)
4398 {
4399         return -EOPNOTSUPP;
4400 }
4401
4402 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4403                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4404 {
4405         return -EOPNOTSUPP;
4406 }
4407
4408 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4409                       struct io_comp_state *cs)
4410 {
4411         return -EOPNOTSUPP;
4412 }
4413
4414 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4415                    struct io_comp_state *cs)
4416 {
4417         return -EOPNOTSUPP;
4418 }
4419
4420 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4421 {
4422         return -EOPNOTSUPP;
4423 }
4424
4425 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4426                      struct io_comp_state *cs)
4427 {
4428         return -EOPNOTSUPP;
4429 }
4430
4431 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4432 {
4433         return -EOPNOTSUPP;
4434 }
4435
4436 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4437                       struct io_comp_state *cs)
4438 {
4439         return -EOPNOTSUPP;
4440 }
4441 #endif /* CONFIG_NET */
4442
4443 struct io_poll_table {
4444         struct poll_table_struct pt;
4445         struct io_kiocb *req;
4446         int error;
4447 };
4448
4449 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4450                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4451 {
4452         int ret;
4453
4454         /* for instances that support it check for an event match first: */
4455         if (mask && !(mask & poll->events))
4456                 return 0;
4457
4458         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4459
4460         list_del_init(&poll->wait.entry);
4461
4462         req->result = mask;
4463         init_task_work(&req->task_work, func);
4464         /*
4465          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4466          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4467          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4468          * have the needed state needed for it anyway.
4469          */
4470         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
4471         if (unlikely(ret)) {
4472                 struct task_struct *tsk;
4473
4474                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4475                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4476                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
4477                 wake_up_process(tsk);
4478         }
4479         return 1;
4480 }
4481
4482 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4483         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4484 {
4485         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4486
4487         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4488                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4489
4490                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4491         }
4492
4493         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4494         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4495                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4496                 return true;
4497         }
4498
4499         return false;
4500 }
4501
4502 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req, void *data)
4503 {
4504         struct io_poll_iocb *poll = data;
4505
4506         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4507
4508         if (poll && poll->head) {
4509                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4510
4511                 spin_lock(&head->lock);
4512                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4513                 if (poll->wait.private)
4514                         refcount_dec(&req->refs);
4515                 poll->head = NULL;
4516                 spin_unlock(&head->lock);
4517         }
4518 }
4519
4520 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4521 {
4522         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4523
4524         io_poll_remove_double(req, req->io);
4525         req->poll.done = true;
4526         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4527         io_commit_cqring(ctx);
4528 }
4529
4530 static void io_poll_task_handler(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4531 {
4532         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4533
4534         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4535                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4536                 return;
4537         }
4538
4539         hash_del(&req->hash_node);
4540         io_poll_complete(req, req->result, 0);
4541         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4542         *nxt = io_put_req_find_next(req);
4543         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4544
4545         io_cqring_ev_posted(ctx);
4546 }
4547
4548 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4549 {
4550         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4551         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4552
4553         io_poll_task_handler(req, &nxt);
4554         if (nxt)
4555                 __io_req_task_submit(nxt);
4556 }
4557
4558 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4559                                int sync, void *key)
4560 {
4561         struct io_kiocb *req = wait->private;
4562         struct io_poll_iocb *poll = req->apoll->double_poll;
4563         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4564
4565         /* for instances that support it check for an event match first: */
4566         if (mask && !(mask & poll->events))
4567                 return 0;
4568
4569         if (poll && poll->head) {
4570                 bool done;
4571
4572                 spin_lock(&poll->head->lock);
4573                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4574                 if (!done)
4575                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4576                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4577                 if (!done)
4578                         __io_async_wake(req, poll, mask, io_poll_task_func);
4579         }
4580         refcount_dec(&req->refs);
4581         return 1;
4582 }
4583
4584 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4585                               wait_queue_func_t wake_func)
4586 {
4587         poll->head = NULL;
4588         poll->done = false;
4589         poll->canceled = false;
4590         poll->events = events;
4591         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4592         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4593 }
4594
4595 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4596                             struct wait_queue_head *head,
4597                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
4598 {
4599         struct io_kiocb *req = pt->req;
4600
4601         /*
4602          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4603          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4604          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4605          */
4606         if (unlikely(poll->head)) {
4607                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4608                 if (*poll_ptr) {
4609                         pt->error = -EINVAL;
4610                         return;
4611                 }
4612                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4613                 if (!poll) {
4614                         pt->error = -ENOMEM;
4615                         return;
4616                 }
4617                 io_init_poll_iocb(poll, req->poll.events, io_poll_double_wake);
4618                 refcount_inc(&req->refs);
4619                 poll->wait.private = req;
4620                 *poll_ptr = poll;
4621         }
4622
4623         pt->error = 0;
4624         poll->head = head;
4625
4626         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
4627                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
4628         else
4629                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
4630 }
4631
4632 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4633                                struct poll_table_struct *p)
4634 {
4635         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4636         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
4637
4638         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
4639 }
4640
4641 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
4642 {
4643         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4644         struct async_poll *apoll = req->apoll;
4645         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4646
4647         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
4648
4649         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
4650                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4651                 return;
4652         }
4653
4654         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
4655         if (hash_hashed(&req->hash_node))
4656                 hash_del(&req->hash_node);
4657
4658         io_poll_remove_double(req, apoll->double_poll);
4659         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4660
4661         /* restore ->work in case we need to retry again */
4662         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4663                 memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4664
4665         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
4666                 __io_req_task_submit(req);
4667         else
4668                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
4669
4670         kfree(apoll->double_poll);
4671         kfree(apoll);
4672 }
4673
4674 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4675                         void *key)
4676 {
4677         struct io_kiocb *req = wait->private;
4678         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
4679
4680         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
4681                                         key_to_poll(key));
4682
4683         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
4684 }
4685
4686 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
4687 {
4688         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4689         struct hlist_head *list;
4690
4691         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
4692         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
4693 }
4694
4695 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
4696                                       struct io_poll_iocb *poll,
4697                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
4698                                       wait_queue_func_t wake_func)
4699         __acquires(&ctx->completion_lock)
4700 {
4701         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4702         bool cancel = false;
4703
4704         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
4705         poll->file = req->file;
4706         poll->wait.private = req;
4707
4708         ipt->pt._key = mask;
4709         ipt->req = req;
4710         ipt->error = -EINVAL;
4711
4712         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
4713
4714         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4715         if (likely(poll->head)) {
4716                 spin_lock(&poll->head->lock);
4717                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
4718                         if (ipt->error)
4719                                 cancel = true;
4720                         ipt->error = 0;
4721                         mask = 0;
4722                 }
4723                 if (mask || ipt->error)
4724                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4725                 else if (cancel)
4726                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4727                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
4728                         io_poll_req_insert(req);
4729                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4730         }
4731
4732         return mask;
4733 }
4734
4735 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
4736 {
4737         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
4738         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4739         struct async_poll *apoll;
4740         struct io_poll_table ipt;
4741         __poll_t mask, ret;
4742
4743         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
4744                 return false;
4745         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
4746                 return false;
4747         if (!def->pollin && !def->pollout)
4748                 return false;
4749
4750         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
4751         if (unlikely(!apoll))
4752                 return false;
4753         apoll->double_poll = NULL;
4754
4755         req->flags |= REQ_F_POLLED;
4756         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4757                 memcpy(&apoll->work, &req->work, sizeof(req->work));
4758
4759         io_get_req_task(req);
4760         req->apoll = apoll;
4761         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4762
4763         mask = 0;
4764         if (def->pollin)
4765                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
4766         if (def->pollout)
4767                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
4768         mask |= POLLERR | POLLPRI;
4769
4770         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
4771
4772         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
4773                                         io_async_wake);
4774         if (ret) {
4775                 io_poll_remove_double(req, apoll->double_poll);
4776                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4777                 if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4778                         memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4779                 kfree(apoll->double_poll);
4780                 kfree(apoll);
4781                 return false;
4782         }
4783         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4784         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
4785                                         apoll->poll.events);
4786         return true;
4787 }
4788
4789 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
4790                                  struct io_poll_iocb *poll)
4791 {
4792         bool do_complete = false;
4793
4794         spin_lock(&poll->head->lock);
4795         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4796         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
4797                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4798                 do_complete = true;
4799         }
4800         spin_unlock(&poll->head->lock);
4801         hash_del(&req->hash_node);
4802         return do_complete;
4803 }
4804
4805 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
4806 {
4807         bool do_complete;
4808
4809         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
4810                 io_poll_remove_double(req, req->io);
4811                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
4812         } else {
4813                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
4814
4815                 io_poll_remove_double(req, apoll->double_poll);
4816
4817                 /* non-poll requests have submit ref still */
4818                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
4819                 if (do_complete) {
4820                         io_put_req(req);
4821                         /*
4822                          * restore ->work because we will call
4823                          * io_req_work_drop_env below when dropping the
4824                          * final reference.
4825                          */
4826                         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4827                                 memcpy(&req->work, &apoll->work,
4828                                        sizeof(req->work));
4829                         kfree(apoll->double_poll);
4830                         kfree(apoll);
4831                 }
4832         }
4833
4834         if (do_complete) {
4835                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4836                 io_commit_cqring(req->ctx);
4837                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4838                 io_put_req(req);
4839         }
4840
4841         return do_complete;
4842 }
4843
4844 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
4845 {
4846         struct hlist_node *tmp;
4847         struct io_kiocb *req;
4848         int posted = 0, i;
4849
4850         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4851         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
4852                 struct hlist_head *list;
4853
4854                 list = &ctx->cancel_hash[i];
4855                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
4856                         posted += io_poll_remove_one(req);
4857         }
4858         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4859
4860         if (posted)
4861                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4862 }
4863
4864 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
4865 {
4866         struct hlist_head *list;
4867         struct io_kiocb *req;
4868
4869         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
4870         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
4871                 if (sqe_addr != req->user_data)
4872                         continue;
4873                 if (io_poll_remove_one(req))
4874                         return 0;
4875                 return -EALREADY;
4876         }
4877
4878         return -ENOENT;
4879 }
4880
4881 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
4882                                const struct io_uring_sqe *sqe)
4883 {
4884         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4885                 return -EINVAL;
4886         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
4887             sqe->poll_events)
4888                 return -EINVAL;
4889
4890         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4891         return 0;
4892 }
4893
4894 /*
4895  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
4896  * and remove it if found.
4897  */
4898 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
4899 {
4900         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4901         u64 addr;
4902         int ret;
4903
4904         addr = req->poll.addr;
4905         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4906         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
4907         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4908
4909         if (ret < 0)
4910                 req_set_fail_links(req);
4911         io_req_complete(req, ret);
4912         return 0;
4913 }
4914
4915 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4916                         void *key)
4917 {
4918         struct io_kiocb *req = wait->private;
4919         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4920
4921         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
4922 }
4923
4924 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4925                                struct poll_table_struct *p)
4926 {
4927         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4928
4929         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->io);
4930 }
4931
4932 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4933 {
4934         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4935         u32 events;
4936
4937         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4938                 return -EINVAL;
4939         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
4940                 return -EINVAL;
4941         if (!poll->file)
4942                 return -EBADF;
4943
4944         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
4945 #ifdef __BIG_ENDIAN
4946         events = swahw32(events);
4947 #endif
4948         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
4949                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
4950
4951         io_get_req_task(req);
4952         return 0;
4953 }
4954
4955 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
4956 {
4957         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4958         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4959         struct io_poll_table ipt;
4960         __poll_t mask;
4961
4962         /* ->work is in union with hash_node and others */
4963         io_req_work_drop_env(req);
4964         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
4965
4966         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4967         INIT_LIST_HEAD(&req->list);
4968         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
4969
4970         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
4971                                         io_poll_wake);
4972
4973         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
4974                 ipt.error = 0;
4975                 io_poll_complete(req, mask, 0);
4976         }
4977         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4978
4979         if (mask) {
4980                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4981                 io_put_req(req);
4982         }
4983         return ipt.error;
4984 }
4985
4986 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
4987 {
4988         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
4989                                                 struct io_timeout_data, timer);
4990         struct io_kiocb *req = data->req;
4991         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4992         unsigned long flags;
4993
4994         atomic_inc(&ctx->cq_timeouts);
4995
4996         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4997         /*
4998          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
4999          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
5000          */
5001         if (!list_empty(&req->timeout.list))
5002                 list_del_init(&req->timeout.list);
5003
5004         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5005         io_commit_cqring(ctx);
5006         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5007
5008         io_cqring_ev_posted(ctx);
5009         req_set_fail_links(req);
5010         io_put_req(req);
5011         return HRTIMER_NORESTART;
5012 }
5013
5014 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5015 {
5016         struct io_kiocb *req;
5017         int ret = -ENOENT;
5018
5019         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5020                 if (user_data == req->user_data) {
5021                         list_del_init(&req->timeout.list);
5022                         ret = 0;
5023                         break;
5024                 }
5025         }
5026
5027         if (ret == -ENOENT)
5028                 return ret;
5029
5030         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
5031         if (ret == -1)
5032                 return -EALREADY;
5033
5034         req_set_fail_links(req);
5035         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5036         io_put_req(req);
5037         return 0;
5038 }
5039
5040 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5041                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5042 {
5043         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5044                 return -EINVAL;
5045         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5046                 return -EINVAL;
5047         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5048                 return -EINVAL;
5049
5050         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5051         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5052         if (req->timeout.flags)
5053                 return -EINVAL;
5054
5055         return 0;
5056 }
5057
5058 /*
5059  * Remove or update an existing timeout command
5060  */
5061 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5062 {
5063         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5064         int ret;
5065
5066         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5067         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
5068
5069         io_cqring_fill_event(req, ret);
5070         io_commit_cqring(ctx);
5071         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5072         io_cqring_ev_posted(ctx);
5073         if (ret < 0)
5074                 req_set_fail_links(req);
5075         io_put_req(req);
5076         return 0;
5077 }
5078
5079 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5080                            bool is_timeout_link)
5081 {
5082         struct io_timeout_data *data;
5083         unsigned flags;
5084         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5085
5086         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5087                 return -EINVAL;
5088         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5089                 return -EINVAL;
5090         if (off && is_timeout_link)
5091                 return -EINVAL;
5092         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5093         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5094                 return -EINVAL;
5095
5096         req->timeout.off = off;
5097
5098         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
5099                 return -ENOMEM;
5100
5101         data = &req->io->timeout;
5102         data->req = req;
5103
5104         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5105                 return -EFAULT;
5106
5107         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5108                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5109         else
5110                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5111
5112         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5113         return 0;
5114 }
5115
5116 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5117 {
5118         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5119         struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5120         struct list_head *entry;
5121         u32 tail, off = req->timeout.off;
5122
5123         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5124
5125         /*
5126          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5127          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5128          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5129          */
5130         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5131                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5132                 goto add;
5133         }
5134
5135         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5136         req->timeout.target_seq = tail + off;
5137
5138         /*
5139          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5140          * the one we need first.
5141          */
5142         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5143                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5144                                                   timeout.list);
5145
5146                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5147                         continue;
5148                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5149                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5150                         break;
5151         }
5152 add:
5153         list_add(&req->timeout.list, entry);
5154         data->timer.function = io_timeout_fn;
5155         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5156         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5157         return 0;
5158 }
5159
5160 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5161 {
5162         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5163
5164         return req->user_data == (unsigned long) data;
5165 }
5166
5167 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5168 {
5169         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5170         int ret = 0;
5171
5172         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5173         switch (cancel_ret) {
5174         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5175                 ret = 0;
5176                 break;
5177         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5178                 ret = -EALREADY;
5179                 break;
5180         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5181                 ret = -ENOENT;
5182                 break;
5183         }
5184
5185         return ret;
5186 }
5187
5188 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5189                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5190                                      int success_ret)
5191 {
5192         unsigned long flags;
5193         int ret;
5194
5195         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5196         if (ret != -ENOENT) {
5197                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5198                 goto done;
5199         }
5200
5201         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5202         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5203         if (ret != -ENOENT)
5204                 goto done;
5205         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5206 done:
5207         if (!ret)
5208                 ret = success_ret;
5209         io_cqring_fill_event(req, ret);
5210         io_commit_cqring(ctx);
5211         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5212         io_cqring_ev_posted(ctx);
5213
5214         if (ret < 0)
5215                 req_set_fail_links(req);
5216         io_put_req(req);
5217 }
5218
5219 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5220                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5221 {
5222         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5223                 return -EINVAL;
5224         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5225                 return -EINVAL;
5226         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5227                 return -EINVAL;
5228
5229         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5230         return 0;
5231 }
5232
5233 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5234 {
5235         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5236
5237         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5238         return 0;
5239 }
5240
5241 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5242                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5243 {
5244         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5245                 return -EINVAL;
5246         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5247                 return -EINVAL;
5248
5249         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5250         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5251         if (!req->files_update.nr_args)
5252                 return -EINVAL;
5253         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5254         return 0;
5255 }
5256
5257 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5258                            struct io_comp_state *cs)
5259 {
5260         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5261         struct io_uring_files_update up;
5262         int ret;
5263
5264         if (force_nonblock)
5265                 return -EAGAIN;
5266
5267         up.offset = req->files_update.offset;
5268         up.fds = req->files_update.arg;
5269
5270         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5271         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5272         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5273
5274         if (ret < 0)
5275                 req_set_fail_links(req);
5276         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5277         return 0;
5278 }
5279
5280 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5281                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5282 {
5283         ssize_t ret = 0;
5284
5285         if (!sqe)
5286                 return 0;
5287
5288         if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
5289                 io_req_init_async(req);
5290                 ret = io_grab_files(req);
5291                 if (unlikely(ret))
5292                         return ret;
5293         }
5294
5295         switch (req->opcode) {
5296         case IORING_OP_NOP:
5297                 break;
5298         case IORING_OP_READV:
5299         case IORING_OP_READ_FIXED:
5300         case IORING_OP_READ:
5301                 ret = io_read_prep(req, sqe, true);
5302                 break;
5303         case IORING_OP_WRITEV:
5304         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5305         case IORING_OP_WRITE:
5306                 ret = io_write_prep(req, sqe, true);
5307                 break;
5308         case IORING_OP_POLL_ADD:
5309                 ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5310                 break;
5311         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5312                 ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5313                 break;
5314         case IORING_OP_FSYNC:
5315                 ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5316                 break;
5317         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5318                 ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5319                 break;
5320         case IORING_OP_SENDMSG:
5321         case IORING_OP_SEND:
5322                 ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5323                 break;
5324         case IORING_OP_RECVMSG:
5325         case IORING_OP_RECV:
5326                 ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5327                 break;
5328         case IORING_OP_CONNECT:
5329                 ret = io_connect_prep(req, sqe);
5330                 break;
5331         case IORING_OP_TIMEOUT:
5332                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5333                 break;
5334         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5335                 ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5336                 break;
5337         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5338                 ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5339                 break;
5340         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5341                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, true);
5342                 break;
5343         case IORING_OP_ACCEPT:
5344                 ret = io_accept_prep(req, sqe);
5345                 break;
5346         case IORING_OP_FALLOCATE:
5347                 ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5348                 break;
5349         case IORING_OP_OPENAT:
5350                 ret = io_openat_prep(req, sqe);
5351                 break;
5352         case IORING_OP_CLOSE:
5353                 ret = io_close_prep(req, sqe);
5354                 break;
5355         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5356                 ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5357                 break;
5358         case IORING_OP_STATX:
5359                 ret = io_statx_prep(req, sqe);
5360                 break;
5361         case IORING_OP_FADVISE:
5362                 ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5363                 break;
5364         case IORING_OP_MADVISE:
5365                 ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5366                 break;
5367         case IORING_OP_OPENAT2:
5368                 ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5369                 break;
5370         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5371                 ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5372                 break;
5373         case IORING_OP_SPLICE:
5374                 ret = io_splice_prep(req, sqe);
5375                 break;
5376         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5377                 ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5378                 break;
5379         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5380                 ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5381                 break;
5382         case IORING_OP_TEE:
5383                 ret = io_tee_prep(req, sqe);
5384                 break;
5385         default:
5386                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5387                                 req->opcode);
5388                 ret = -EINVAL;
5389                 break;
5390         }
5391
5392         return ret;
5393 }
5394
5395 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5396 {
5397         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5398         int ret;
5399
5400         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5401         if (!req_need_defer(req) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5402                 return 0;
5403
5404         if (!req->io) {
5405                 if (io_alloc_async_ctx(req))
5406                         return -EAGAIN;
5407                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5408                 if (ret < 0)
5409                         return ret;
5410         }
5411         io_prep_async_link(req);
5412
5413         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5414         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5415                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5416                 return 0;
5417         }
5418
5419         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5420         list_add_tail(&req->list, &ctx->defer_list);
5421         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5422         return -EIOCBQUEUED;
5423 }
5424
5425 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5426 {
5427         struct io_async_ctx *io = req->io;
5428
5429         switch (req->opcode) {
5430         case IORING_OP_READV:
5431         case IORING_OP_READ_FIXED:
5432         case IORING_OP_READ:
5433                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5434                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5435                 /* fallthrough */
5436         case IORING_OP_WRITEV:
5437         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5438         case IORING_OP_WRITE:
5439                 if (io->rw.iov != io->rw.fast_iov)
5440                         kfree(io->rw.iov);
5441                 break;
5442         case IORING_OP_RECVMSG:
5443                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5444                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5445                 /* fallthrough */
5446         case IORING_OP_SENDMSG:
5447                 if (io->msg.iov != io->msg.fast_iov)
5448                         kfree(io->msg.iov);
5449                 break;
5450         case IORING_OP_RECV:
5451                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5452                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5453                 break;
5454         case IORING_OP_OPENAT:
5455         case IORING_OP_OPENAT2:
5456                 break;
5457         case IORING_OP_SPLICE:
5458         case IORING_OP_TEE:
5459                 io_put_file(req, req->splice.file_in,
5460                             (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5461                 break;
5462         }
5463
5464         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5465 }
5466
5467 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5468                         bool force_nonblock, struct io_comp_state *cs)
5469 {
5470         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5471         int ret;
5472
5473         switch (req->opcode) {
5474         case IORING_OP_NOP:
5475                 ret = io_nop(req, cs);
5476                 break;
5477         case IORING_OP_READV:
5478         case IORING_OP_READ_FIXED:
5479         case IORING_OP_READ:
5480                 if (sqe) {
5481                         ret = io_read_prep(req, sqe, force_nonblock);
5482                         if (ret < 0)
5483                                 break;
5484                 }
5485                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
5486                 break;
5487         case IORING_OP_WRITEV:
5488         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5489         case IORING_OP_WRITE:
5490                 if (sqe) {
5491                         ret = io_write_prep(req, sqe, force_nonblock);
5492                         if (ret < 0)
5493                                 break;
5494                 }
5495                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
5496                 break;
5497         case IORING_OP_FSYNC:
5498                 if (sqe) {
5499                         ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5500                         if (ret < 0)
5501                                 break;
5502                 }
5503                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5504                 break;
5505         case IORING_OP_POLL_ADD:
5506                 if (sqe) {
5507                         ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5508                         if (ret)
5509                                 break;
5510                 }
5511                 ret = io_poll_add(req);
5512                 break;
5513         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5514                 if (sqe) {
5515                         ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5516                         if (ret < 0)
5517                                 break;
5518                 }
5519                 ret = io_poll_remove(req);
5520                 break;
5521         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5522                 if (sqe) {
5523                         ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5524                         if (ret < 0)
5525                                 break;
5526                 }
5527                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5528                 break;
5529         case IORING_OP_SENDMSG:
5530         case IORING_OP_SEND:
5531                 if (sqe) {
5532                         ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5533                         if (ret < 0)
5534                                 break;
5535                 }
5536                 if (req->opcode == IORING_OP_SENDMSG)
5537                         ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
5538                 else
5539                         ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
5540                 break;
5541         case IORING_OP_RECVMSG:
5542         case IORING_OP_RECV:
5543                 if (sqe) {
5544                         ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5545                         if (ret)
5546                                 break;
5547                 }
5548                 if (req->opcode == IORING_OP_RECVMSG)
5549                         ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
5550                 else
5551                         ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
5552                 break;
5553         case IORING_OP_TIMEOUT:
5554                 if (sqe) {
5555                         ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5556                         if (ret)
5557                                 break;
5558                 }
5559                 ret = io_timeout(req);
5560                 break;
5561         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5562                 if (sqe) {
5563                         ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5564                         if (ret)
5565                                 break;
5566                 }
5567                 ret = io_timeout_remove(req);
5568                 break;
5569         case IORING_OP_ACCEPT:
5570                 if (sqe) {
5571                         ret = io_accept_prep(req, sqe);
5572                         if (ret)
5573                                 break;
5574                 }
5575                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
5576                 break;
5577         case IORING_OP_CONNECT:
5578                 if (sqe) {
5579                         ret = io_connect_prep(req, sqe);
5580                         if (ret)
5581                                 break;
5582                 }
5583                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
5584                 break;
5585         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5586                 if (sqe) {
5587                         ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5588                         if (ret)
5589                                 break;
5590                 }
5591                 ret = io_async_cancel(req);
5592                 break;
5593         case IORING_OP_FALLOCATE:
5594                 if (sqe) {
5595                         ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5596                         if (ret)
5597                                 break;
5598                 }
5599                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5600                 break;
5601         case IORING_OP_OPENAT:
5602                 if (sqe) {
5603                         ret = io_openat_prep(req, sqe);
5604                         if (ret)
5605                                 break;
5606                 }
5607                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5608                 break;
5609         case IORING_OP_CLOSE:
5610                 if (sqe) {
5611                         ret = io_close_prep(req, sqe);
5612                         if (ret)
5613                                 break;
5614                 }
5615                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
5616                 break;
5617         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5618                 if (sqe) {
5619                         ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5620                         if (ret)
5621                                 break;
5622                 }
5623                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
5624                 break;
5625         case IORING_OP_STATX:
5626                 if (sqe) {
5627                         ret = io_statx_prep(req, sqe);
5628                         if (ret)
5629                                 break;
5630                 }
5631                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5632                 break;
5633         case IORING_OP_FADVISE:
5634                 if (sqe) {
5635                         ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5636                         if (ret)
5637                                 break;
5638                 }
5639                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5640                 break;
5641         case IORING_OP_MADVISE:
5642                 if (sqe) {
5643                         ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5644                         if (ret)
5645                                 break;
5646                 }
5647                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5648                 break;
5649         case IORING_OP_OPENAT2:
5650                 if (sqe) {
5651                         ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5652                         if (ret)
5653                                 break;
5654                 }
5655                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5656                 break;
5657         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5658                 if (sqe) {
5659                         ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5660                         if (ret)
5661                                 break;
5662                 }
5663                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
5664                 break;
5665         case IORING_OP_SPLICE:
5666                 if (sqe) {
5667                         ret = io_splice_prep(req, sqe);
5668                         if (ret < 0)
5669                                 break;
5670                 }
5671                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5672                 break;
5673         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5674                 if (sqe) {
5675                         ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5676                         if (ret)
5677                                 break;
5678                 }
5679                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
5680                 break;
5681         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5682                 if (sqe) {
5683                         ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5684                         if (ret)
5685                                 break;
5686                 }
5687                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
5688                 break;
5689         case IORING_OP_TEE:
5690                 if (sqe) {
5691                         ret = io_tee_prep(req, sqe);
5692                         if (ret < 0)
5693                                 break;
5694                 }
5695                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
5696                 break;
5697         default:
5698                 ret = -EINVAL;
5699                 break;
5700         }
5701
5702         if (ret)
5703                 return ret;
5704
5705         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
5706         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
5707                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
5708
5709                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
5710                 if (in_async)
5711                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5712
5713                 io_iopoll_req_issued(req);
5714
5715                 if (in_async)
5716                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5717         }
5718
5719         return 0;
5720 }
5721
5722 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
5723 {
5724         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5725         struct io_kiocb *timeout;
5726         int ret = 0;
5727
5728         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5729         if (timeout)
5730                 io_queue_linked_timeout(timeout);
5731
5732         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
5733         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
5734                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
5735                 ret = -ECANCELED;
5736         }
5737
5738         if (!ret) {
5739                 do {
5740                         ret = io_issue_sqe(req, NULL, false, NULL);
5741                         /*
5742                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
5743                          * forcing a sync submission from here, since we can't
5744                          * wait for request slots on the block side.
5745                          */
5746                         if (ret != -EAGAIN)
5747                                 break;
5748                         cond_resched();
5749                 } while (1);
5750         }
5751
5752         if (ret) {
5753                 req_set_fail_links(req);
5754                 io_req_complete(req, ret);
5755         }
5756
5757         return io_steal_work(req);
5758 }
5759
5760 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
5761                                               int index)
5762 {
5763         struct fixed_file_table *table;
5764
5765         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5766         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
5767 }
5768
5769 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5770                         int fd, struct file **out_file, bool fixed)
5771 {
5772         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5773         struct file *file;
5774
5775         if (fixed) {
5776                 if (unlikely(!ctx->file_data ||
5777                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
5778                         return -EBADF;
5779                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
5780                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
5781                 if (file) {
5782                         req->fixed_file_refs = ctx->file_data->cur_refs;
5783                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
5784                 }
5785         } else {
5786                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
5787                 file = __io_file_get(state, fd);
5788         }
5789
5790         if (file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error) {
5791                 *out_file = file;
5792                 return 0;
5793         }
5794         return -EBADF;
5795 }
5796
5797 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5798                            int fd)
5799 {
5800         bool fixed;
5801
5802         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
5803         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
5804                 return -EBADF;
5805
5806         return io_file_get(state, req, fd, &req->file, fixed);
5807 }
5808
5809 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
5810 {
5811         int ret = -EBADF;
5812         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5813
5814         if (req->work.files || (req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE))
5815                 return 0;
5816         if (!ctx->ring_file)
5817                 return -EBADF;
5818
5819         rcu_read_lock();
5820         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
5821         /*
5822          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
5823          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
5824          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
5825          * this operation if it has.
5826          */
5827         if (fcheck(ctx->ring_fd) == ctx->ring_file) {
5828                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
5829                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
5830                 req->work.files = current->files;
5831                 ret = 0;
5832         }
5833         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
5834         rcu_read_unlock();
5835
5836         return ret;
5837 }
5838
5839 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5840 {
5841         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5842                                                 struct io_timeout_data, timer);
5843         struct io_kiocb *req = data->req;
5844         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5845         struct io_kiocb *prev = NULL;
5846         unsigned long flags;
5847
5848         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5849
5850         /*
5851          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
5852          * race with the completion of the linked work.
5853          */
5854         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5855                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
5856                                   link_list);
5857                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
5858                         list_del_init(&req->link_list);
5859                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5860                 } else
5861                         prev = NULL;
5862         }
5863
5864         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5865
5866         if (prev) {
5867                 req_set_fail_links(prev);
5868                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
5869                 io_put_req(prev);
5870         } else {
5871                 io_req_complete(req, -ETIME);
5872         }
5873         return HRTIMER_NORESTART;
5874 }
5875
5876 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5877 {
5878         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5879
5880         /*
5881          * If the list is now empty, then our linked request finished before
5882          * we got a chance to setup the timer
5883          */
5884         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5885         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5886                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5887
5888                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
5889                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
5890                                 data->mode);
5891         }
5892         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5893
5894         /* drop submission reference */
5895         io_put_req(req);
5896 }
5897
5898 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5899 {
5900         struct io_kiocb *nxt;
5901
5902         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
5903                 return NULL;
5904         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
5905                 return NULL;
5906
5907         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
5908                                         link_list);
5909         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
5910                 return NULL;
5911
5912         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5913         return nxt;
5914 }
5915
5916 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5917                            struct io_comp_state *cs)
5918 {
5919         struct io_kiocb *linked_timeout;
5920         struct io_kiocb *nxt;
5921         const struct cred *old_creds = NULL;
5922         int ret;
5923
5924 again:
5925         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5926
5927         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) && req->work.creds &&
5928             req->work.creds != current_cred()) {
5929                 if (old_creds)
5930                         revert_creds(old_creds);
5931                 if (old_creds == req->work.creds)
5932                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
5933                 else
5934                         old_creds = override_creds(req->work.creds);
5935         }
5936
5937         ret = io_issue_sqe(req, sqe, true, cs);
5938
5939         /*
5940          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
5941          * doesn't support non-blocking read/write attempts
5942          */
5943         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
5944                 if (io_arm_poll_handler(req)) {
5945                         if (linked_timeout)
5946                                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
5947                         goto exit;
5948                 }
5949 punt:
5950                 io_req_init_async(req);
5951
5952                 if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
5953                         ret = io_grab_files(req);
5954                         if (ret)
5955                                 goto err;
5956                 }
5957
5958                 /*
5959                  * Queued up for async execution, worker will release
5960                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
5961                  */
5962                 io_queue_async_work(req);
5963                 goto exit;
5964         }
5965
5966         if (unlikely(ret)) {
5967 err:
5968                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
5969                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5970                 req_set_fail_links(req);
5971                 io_put_req(req);
5972                 io_req_complete(req, ret);
5973                 goto exit;
5974         }
5975
5976         /* drop submission reference */
5977         nxt = io_put_req_find_next(req);
5978         if (linked_timeout)
5979                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
5980
5981         if (nxt) {
5982                 req = nxt;
5983
5984                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
5985                         goto punt;
5986                 goto again;
5987         }
5988 exit:
5989         if (old_creds)
5990                 revert_creds(old_creds);
5991 }
5992
5993 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5994                          struct io_comp_state *cs)
5995 {
5996         int ret;
5997
5998         ret = io_req_defer(req, sqe);
5999         if (ret) {
6000                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6001 fail_req:
6002                         req_set_fail_links(req);
6003                         io_put_req(req);
6004                         io_req_complete(req, ret);
6005                 }
6006         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6007                 if (!req->io) {
6008                         ret = -EAGAIN;
6009                         if (io_alloc_async_ctx(req))
6010                                 goto fail_req;
6011                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6012                         if (unlikely(ret < 0))
6013                                 goto fail_req;
6014                 }
6015
6016                 /*
6017                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
6018                  * to async execution.
6019                  */
6020                 io_req_init_async(req);
6021                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
6022                 io_queue_async_work(req);
6023         } else {
6024                 __io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6025         }
6026 }
6027
6028 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6029                                       struct io_comp_state *cs)
6030 {
6031         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6032                 io_put_req(req);
6033                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6034         } else
6035                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6036 }
6037
6038 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6039                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6040 {
6041         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6042         int ret;
6043
6044         /*
6045          * If we already have a head request, queue this one for async
6046          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6047          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6048          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6049          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6050          */
6051         if (*link) {
6052                 struct io_kiocb *head = *link;
6053
6054                 /*
6055                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6056                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6057                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6058                  * next after the link request. The last one is done via
6059                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6060                  */
6061                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6062                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6063                         ctx->drain_next = 1;
6064                 }
6065                 if (io_alloc_async_ctx(req))
6066                         return -EAGAIN;
6067
6068                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6069                 if (ret) {
6070                         /* fail even hard links since we don't submit */
6071                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6072                         return ret;
6073                 }
6074                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6075                 io_get_req_task(req);
6076                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6077
6078                 /* last request of a link, enqueue the link */
6079                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6080                         io_queue_link_head(head, cs);
6081                         *link = NULL;
6082                 }
6083         } else {
6084                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6085                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6086                         ctx->drain_next = 0;
6087                 }
6088                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6089                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6090                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6091
6092                         if (io_alloc_async_ctx(req))
6093                                 return -EAGAIN;
6094
6095                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6096                         if (ret)
6097                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6098                         *link = req;
6099                 } else {
6100                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6101                 }
6102         }
6103
6104         return 0;
6105 }
6106
6107 /*
6108  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6109  */
6110 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6111 {
6112         if (!list_empty(&state->comp.list))
6113                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6114         blk_finish_plug(&state->plug);
6115         io_state_file_put(state);
6116         if (state->free_reqs)
6117                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6118 }
6119
6120 /*
6121  * Start submission side cache.
6122  */
6123 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6124                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6125 {
6126         blk_start_plug(&state->plug);
6127 #ifdef CONFIG_BLOCK
6128         state->plug.nowait = true;
6129 #endif
6130         state->comp.nr = 0;
6131         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6132         state->comp.ctx = ctx;
6133         state->free_reqs = 0;
6134         state->file = NULL;
6135         state->ios_left = max_ios;
6136 }
6137
6138 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6139 {
6140         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6141
6142         /*
6143          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6144          * since once we write the new head, the application could
6145          * write new data to them.
6146          */
6147         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6148 }
6149
6150 /*
6151  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6152  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6153  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6154  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6155  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6156  * prevent a re-load down the line.
6157  */
6158 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6159 {
6160         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6161         unsigned head;
6162
6163         /*
6164          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6165          *
6166          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6167          *    head updates.
6168          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6169          *    though the application is the one updating it.
6170          */
6171         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6172         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6173                 return &ctx->sq_sqes[head];
6174
6175         /* drop invalid entries */
6176         ctx->cached_sq_dropped++;
6177         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6178         return NULL;
6179 }
6180
6181 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6182 {
6183         ctx->cached_sq_head++;
6184 }
6185
6186 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6187                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6188                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6189
6190 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6191                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6192                        struct io_submit_state *state)
6193 {
6194         unsigned int sqe_flags;
6195         int id;
6196
6197         /*
6198          * All io need record the previous position, if LINK vs DARIN,
6199          * it can be used to mark the position of the first IO in the
6200          * link list.
6201          */
6202         req->sequence = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
6203         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6204         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6205         req->io = NULL;
6206         req->file = NULL;
6207         req->ctx = ctx;
6208         req->flags = 0;
6209         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6210         refcount_set(&req->refs, 2);
6211         req->task = current;
6212         req->result = 0;
6213
6214         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6215                 return -EINVAL;
6216
6217         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6218                 return -EFAULT;
6219
6220         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6221         /* enforce forwards compatibility on users */
6222         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6223                 return -EINVAL;
6224
6225         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6226             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6227                 return -EOPNOTSUPP;
6228
6229         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6230         if (id) {
6231                 io_req_init_async(req);
6232                 req->work.creds = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6233                 if (unlikely(!req->work.creds))
6234                         return -EINVAL;
6235                 get_cred(req->work.creds);
6236         }
6237
6238         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6239         req->flags |= sqe_flags;
6240
6241         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6242                 return 0;
6243
6244         return io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6245 }
6246
6247 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
6248                           struct file *ring_file, int ring_fd)
6249 {
6250         struct io_submit_state state;
6251         struct io_kiocb *link = NULL;
6252         int i, submitted = 0;
6253
6254         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6255         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6256                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
6257                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
6258                         return -EBUSY;
6259         }
6260
6261         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6262         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6263
6264         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6265                 return -EAGAIN;
6266
6267         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6268
6269         ctx->ring_fd = ring_fd;
6270         ctx->ring_file = ring_file;
6271
6272         for (i = 0; i < nr; i++) {
6273                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6274                 struct io_kiocb *req;
6275                 int err;
6276
6277                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6278                 if (unlikely(!sqe)) {
6279                         io_consume_sqe(ctx);
6280                         break;
6281                 }
6282                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6283                 if (unlikely(!req)) {
6284                         if (!submitted)
6285                                 submitted = -EAGAIN;
6286                         break;
6287                 }
6288
6289                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6290                 io_consume_sqe(ctx);
6291                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6292                 submitted++;
6293
6294                 if (unlikely(err)) {
6295 fail_req:
6296                         io_put_req(req);
6297                         io_req_complete(req, err);
6298                         break;
6299                 }
6300
6301                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6302                                                 true, io_async_submit(ctx));
6303                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6304                 if (err)
6305                         goto fail_req;
6306         }
6307
6308         if (unlikely(submitted != nr)) {
6309                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6310
6311                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
6312         }
6313         if (link)
6314                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6315         io_submit_state_end(&state);
6316
6317          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6318         io_commit_sqring(ctx);
6319
6320         return submitted;
6321 }
6322
6323 static int io_sq_thread(void *data)
6324 {
6325         struct io_ring_ctx *ctx = data;
6326         const struct cred *old_cred;
6327         DEFINE_WAIT(wait);
6328         unsigned long timeout;
6329         int ret = 0;
6330
6331         complete(&ctx->sq_thread_comp);
6332
6333         old_cred = override_creds(ctx->creds);
6334
6335         timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6336         while (!kthread_should_park()) {
6337                 unsigned int to_submit;
6338
6339                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
6340                         unsigned nr_events = 0;
6341
6342                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6343                         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched())
6344                                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6345                         else
6346                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6347                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6348                 }
6349
6350                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6351
6352                 /*
6353                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6354                  * to enter the kernel to reap and flush events.
6355                  */
6356                 if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6357                         /*
6358                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6359                          * long periods (or over schedule()). Do this before
6360                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6361                          * may sleep.
6362                          */
6363                         io_sq_thread_drop_mm();
6364
6365                         /*
6366                          * We're polling. If we're within the defined idle
6367                          * period, then let us spin without work before going
6368                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6369                          * more IO, we should wait for the application to
6370                          * reap events and wake us up.
6371                          */
6372                         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || need_resched() ||
6373                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6374                             !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))) {
6375                                 io_run_task_work();
6376                                 cond_resched();
6377                                 continue;
6378                         }
6379
6380                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
6381                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6382
6383                         /*
6384                          * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6385                          * to check if there are new reqs added to iopoll_list,
6386                          * it is because reqs may have been punted to io worker
6387                          * and will be added to iopoll_list later, hence check
6388                          * the iopoll_list again.
6389                          */
6390                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6391                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6392                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6393                                 continue;
6394                         }
6395
6396                         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6397                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6398                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6399                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6400
6401                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6402                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
6403                                 if (kthread_should_park()) {
6404                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6405                                         break;
6406                                 }
6407                                 if (io_run_task_work()) {
6408                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6409                                         continue;
6410                                 }
6411                                 if (signal_pending(current))
6412                                         flush_signals(current);
6413                                 schedule();
6414                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6415
6416                                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6417                                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6418                                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6419                                 ret = 0;
6420                                 continue;
6421                         }
6422                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6423
6424                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6425                         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6426                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6427                 }
6428
6429                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6430                 if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6431                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1);
6432                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6433                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6434         }
6435
6436         io_run_task_work();
6437
6438         io_sq_thread_drop_mm();
6439         revert_creds(old_cred);
6440
6441         kthread_parkme();
6442
6443         return 0;
6444 }
6445
6446 struct io_wait_queue {
6447         struct wait_queue_entry wq;
6448         struct io_ring_ctx *ctx;
6449         unsigned to_wait;
6450         unsigned nr_timeouts;
6451 };
6452
6453 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6454 {
6455         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6456
6457         /*
6458          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6459          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6460          * regardless of event count.
6461          */
6462         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6463                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6464 }
6465
6466 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6467                             int wake_flags, void *key)
6468 {
6469         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6470                                                         wq);
6471
6472         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6473         if (!io_should_wake(iowq, true))
6474                 return -1;
6475
6476         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6477 }
6478
6479 /*
6480  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6481  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6482  */
6483 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6484                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6485 {
6486         struct io_wait_queue iowq = {
6487                 .wq = {
6488                         .private        = current,
6489                         .func           = io_wake_function,
6490                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6491                 },
6492                 .ctx            = ctx,
6493                 .to_wait        = min_events,
6494         };
6495         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6496         int ret = 0;
6497
6498         do {
6499                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6500                         return 0;
6501                 if (!io_run_task_work())
6502                         break;
6503         } while (1);
6504
6505         if (sig) {
6506 #ifdef CONFIG_COMPAT
6507                 if (in_compat_syscall())
6508                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6509                                                       sigsz);
6510                 else
6511 #endif
6512                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6513
6514                 if (ret)
6515                         return ret;
6516         }
6517
6518         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6519         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6520         do {
6521                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6522                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6523                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6524                 if (io_run_task_work())
6525                         continue;
6526                 if (signal_pending(current)) {
6527                         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6528                                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6529                                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6530                                 recalc_sigpending();
6531                                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6532                                 continue;
6533                         }
6534                         ret = -EINTR;
6535                         break;
6536                 }
6537                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6538                         break;
6539                 schedule();
6540         } while (1);
6541         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6542
6543         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6544
6545         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6546 }
6547
6548 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6549 {
6550 #if defined(CONFIG_UNIX)
6551         if (ctx->ring_sock) {
6552                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6553                 struct sk_buff *skb;
6554
6555                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6556                         kfree_skb(skb);
6557         }
6558 #else
6559         int i;
6560
6561         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6562                 struct file *file;
6563
6564                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6565                 if (file)
6566                         fput(file);
6567         }
6568 #endif
6569 }
6570
6571 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6572 {
6573         struct fixed_file_data *data;
6574
6575         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6576         complete(&data->done);
6577 }
6578
6579 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6580 {
6581         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6582         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6583         unsigned nr_tables, i;
6584
6585         if (!data)
6586                 return -ENXIO;
6587
6588         spin_lock(&data->lock);
6589         if (!list_empty(&data->ref_list))
6590                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6591                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6592         spin_unlock(&data->lock);
6593         if (ref_node)
6594                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6595
6596         percpu_ref_kill(&data->refs);
6597
6598         /* wait for all refs nodes to complete */
6599         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6600         wait_for_completion(&data->done);
6601
6602         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6603         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6604         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6605                 kfree(data->table[i].files);
6606         kfree(data->table);
6607         percpu_ref_exit(&data->refs);
6608         kfree(data);
6609         ctx->file_data = NULL;
6610         ctx->nr_user_files = 0;
6611         return 0;
6612 }
6613
6614 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
6615 {
6616         if (ctx->sqo_thread) {
6617                 wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
6618                 /*
6619                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6620                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6621                  * set to a single CPU.
6622                  */
6623                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
6624                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
6625                 ctx->sqo_thread = NULL;
6626         }
6627 }
6628
6629 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
6630 {
6631         io_sq_thread_stop(ctx);
6632
6633         if (ctx->io_wq) {
6634                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
6635                 ctx->io_wq = NULL;
6636         }
6637 }
6638
6639 #if defined(CONFIG_UNIX)
6640 /*
6641  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
6642  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
6643  * loops in the file referencing.
6644  */
6645 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
6646 {
6647         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
6648         struct scm_fp_list *fpl;
6649         struct sk_buff *skb;
6650         int i, nr_files;
6651
6652         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
6653         if (!fpl)
6654                 return -ENOMEM;
6655
6656         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
6657         if (!skb) {
6658                 kfree(fpl);
6659                 return -ENOMEM;
6660         }
6661
6662         skb->sk = sk;
6663
6664         nr_files = 0;
6665         fpl->user = get_uid(ctx->user);
6666         for (i = 0; i < nr; i++) {
6667                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
6668
6669                 if (!file)
6670                         continue;
6671                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
6672                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
6673                 nr_files++;
6674         }
6675
6676         if (nr_files) {
6677                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
6678                 fpl->count = nr_files;
6679                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
6680                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
6681                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
6682                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
6683
6684                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
6685                         fput(fpl->fp[i]);
6686         } else {
6687                 kfree_skb(skb);
6688                 kfree(fpl);
6689         }
6690
6691         return 0;
6692 }
6693
6694 /*
6695  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
6696  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
6697  * garbage collection to take care of this problem for us.
6698  */
6699 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6700 {
6701         unsigned left, total;
6702         int ret = 0;
6703
6704         total = 0;
6705         left = ctx->nr_user_files;
6706         while (left) {
6707                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
6708
6709                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
6710                 if (ret)
6711                         break;
6712                 left -= this_files;
6713                 total += this_files;
6714         }
6715
6716         if (!ret)
6717                 return 0;
6718
6719         while (total < ctx->nr_user_files) {
6720                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
6721
6722                 if (file)
6723                         fput(file);
6724                 total++;
6725         }
6726
6727         return ret;
6728 }
6729 #else
6730 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6731 {
6732         return 0;
6733 }
6734 #endif
6735
6736 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
6737                                     unsigned nr_files)
6738 {
6739         int i;
6740
6741         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6742                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6743                 unsigned this_files;
6744
6745                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6746                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
6747                                         GFP_KERNEL);
6748                 if (!table->files)
6749                         break;
6750                 nr_files -= this_files;
6751         }
6752
6753         if (i == nr_tables)
6754                 return 0;
6755
6756         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6757                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6758                 kfree(table->files);
6759         }
6760         return 1;
6761 }
6762
6763 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
6764 {
6765 #if defined(CONFIG_UNIX)
6766         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6767         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
6768         struct sk_buff *skb;
6769         int i;
6770
6771         __skb_queue_head_init(&list);
6772
6773         /*
6774          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
6775          * remove this entry and rearrange the file array.
6776          */
6777         skb = skb_dequeue(head);
6778         while (skb) {
6779                 struct scm_fp_list *fp;
6780
6781                 fp = UNIXCB(skb).fp;
6782                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
6783                         int left;
6784
6785                         if (fp->fp[i] != file)
6786                                 continue;
6787
6788                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
6789                         left = fp->count - 1 - i;
6790                         if (left) {
6791                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
6792                                                 left * sizeof(struct file *));
6793                         }
6794                         fp->count--;
6795                         if (!fp->count) {
6796                                 kfree_skb(skb);
6797                                 skb = NULL;
6798                         } else {
6799                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6800                         }
6801                         fput(file);
6802                         file = NULL;
6803                         break;
6804                 }
6805
6806                 if (!file)
6807                         break;
6808
6809                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6810
6811                 skb = skb_dequeue(head);
6812         }
6813
6814         if (skb_peek(&list)) {
6815                 spin_lock_irq(&head->lock);
6816                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
6817                         __skb_queue_tail(head, skb);
6818                 spin_unlock_irq(&head->lock);
6819         }
6820 #else
6821         fput(file);
6822 #endif
6823 }
6824
6825 struct io_file_put {
6826         struct list_head list;
6827         struct file *file;
6828 };
6829
6830 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
6831 {
6832         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
6833         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
6834         struct io_file_put *pfile, *tmp;
6835
6836         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
6837                 list_del(&pfile->list);
6838                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
6839                 kfree(pfile);
6840         }
6841
6842         spin_lock(&file_data->lock);
6843         list_del(&ref_node->node);
6844         spin_unlock(&file_data->lock);
6845
6846         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6847         kfree(ref_node);
6848         percpu_ref_put(&file_data->refs);
6849 }
6850
6851 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
6852 {
6853         struct io_ring_ctx *ctx;
6854         struct llist_node *node;
6855
6856         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
6857         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
6858
6859         while (node) {
6860                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6861                 struct llist_node *next = node->next;
6862
6863                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
6864                 __io_file_put_work(ref_node);
6865                 node = next;
6866         }
6867 }
6868
6869 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6870 {
6871         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6872         struct io_ring_ctx *ctx;
6873         bool first_add;
6874         int delay = HZ;
6875
6876         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
6877         ctx = ref_node->file_data->ctx;
6878
6879         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->file_data->refs))
6880                 delay = 0;
6881
6882         first_add = llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
6883         if (!delay)
6884                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
6885         else if (first_add)
6886                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
6887 }
6888
6889 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
6890                         struct io_ring_ctx *ctx)
6891 {
6892         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6893
6894         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
6895         if (!ref_node)
6896                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6897
6898         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
6899                             0, GFP_KERNEL)) {
6900                 kfree(ref_node);
6901                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6902         }
6903         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
6904         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
6905         ref_node->file_data = ctx->file_data;
6906         return ref_node;
6907 }
6908
6909 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
6910 {
6911         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6912         kfree(ref_node);
6913 }
6914
6915 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
6916                                  unsigned nr_args)
6917 {
6918         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
6919         unsigned nr_tables;
6920         struct file *file;
6921         int fd, ret = 0;
6922         unsigned i;
6923         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6924
6925         if (ctx->file_data)
6926                 return -EBUSY;
6927         if (!nr_args)
6928                 return -EINVAL;
6929         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
6930                 return -EMFILE;
6931
6932         ctx->file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
6933         if (!ctx->file_data)
6934                 return -ENOMEM;
6935         ctx->file_data->ctx = ctx;
6936         init_completion(&ctx->file_data->done);
6937         INIT_LIST_HEAD(&ctx->file_data->ref_list);
6938         spin_lock_init(&ctx->file_data->lock);
6939
6940         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6941         ctx->file_data->table = kcalloc(nr_tables,
6942                                         sizeof(struct fixed_file_table),
6943                                         GFP_KERNEL);
6944         if (!ctx->file_data->table) {
6945                 kfree(ctx->file_data);
6946                 ctx->file_data = NULL;
6947                 return -ENOMEM;
6948         }
6949
6950         if (percpu_ref_init(&ctx->file_data->refs, io_file_ref_kill,
6951                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
6952                 kfree(ctx->file_data->table);
6953                 kfree(ctx->file_data);
6954                 ctx->file_data = NULL;
6955                 return -ENOMEM;
6956         }
6957
6958         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
6959                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
6960                 kfree(ctx->file_data->table);
6961                 kfree(ctx->file_data);
6962                 ctx->file_data = NULL;
6963                 return -ENOMEM;
6964         }
6965
6966         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
6967                 struct fixed_file_table *table;
6968                 unsigned index;
6969
6970                 ret = -EFAULT;
6971                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
6972                         break;
6973                 /* allow sparse sets */
6974                 if (fd == -1) {
6975                         ret = 0;
6976                         continue;
6977                 }
6978
6979                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6980                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
6981                 file = fget(fd);
6982
6983                 ret = -EBADF;
6984                 if (!file)
6985                         break;
6986
6987                 /*
6988                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
6989                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
6990                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
6991                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
6992                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
6993                  */
6994                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
6995                         fput(file);
6996                         break;
6997                 }
6998                 ret = 0;
6999                 table->files[index] = file;
7000         }
7001
7002         if (ret) {
7003                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7004                         file = io_file_from_index(ctx, i);
7005                         if (file)
7006                                 fput(file);
7007                 }
7008                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7009                         kfree(ctx->file_data->table[i].files);
7010
7011                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
7012                 kfree(ctx->file_data->table);
7013                 kfree(ctx->file_data);
7014                 ctx->file_data = NULL;
7015                 ctx->nr_user_files = 0;
7016                 return ret;
7017         }
7018
7019         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7020         if (ret) {
7021                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7022                 return ret;
7023         }
7024
7025         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7026         if (IS_ERR(ref_node)) {
7027                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7028                 return PTR_ERR(ref_node);
7029         }
7030
7031         ctx->file_data->cur_refs = &ref_node->refs;
7032         spin_lock(&ctx->file_data->lock);
7033         list_add(&ref_node->node, &ctx->file_data->ref_list);
7034         spin_unlock(&ctx->file_data->lock);
7035         percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7036         return ret;
7037 }
7038
7039 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7040                                 int index)
7041 {
7042 #if defined(CONFIG_UNIX)
7043         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7044         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7045         struct sk_buff *skb;
7046
7047         /*
7048          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7049          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7050          * and filling it in.
7051          */
7052         spin_lock_irq(&head->lock);
7053         skb = skb_peek(head);
7054         if (skb) {
7055                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7056
7057                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7058                         __skb_unlink(skb, head);
7059                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7060                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7061                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7062                         fpl->count++;
7063                         spin_lock_irq(&head->lock);
7064                         __skb_queue_head(head, skb);
7065                 } else {
7066                         skb = NULL;
7067                 }
7068         }
7069         spin_unlock_irq(&head->lock);
7070
7071         if (skb) {
7072                 fput(file);
7073                 return 0;
7074         }
7075
7076         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7077 #else
7078         return 0;
7079 #endif
7080 }
7081
7082 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7083                                  struct file *file)
7084 {
7085         struct io_file_put *pfile;
7086         struct percpu_ref *refs = data->cur_refs;
7087         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7088
7089         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7090         if (!pfile)
7091                 return -ENOMEM;
7092
7093         ref_node = container_of(refs, struct fixed_file_ref_node, refs);
7094         pfile->file = file;
7095         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7096
7097         return 0;
7098 }
7099
7100 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7101                                  struct io_uring_files_update *up,
7102                                  unsigned nr_args)
7103 {
7104         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7105         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7106         struct file *file;
7107         __s32 __user *fds;
7108         int fd, i, err;
7109         __u32 done;
7110         bool needs_switch = false;
7111
7112         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7113                 return -EOVERFLOW;
7114         if (done > ctx->nr_user_files)
7115                 return -EINVAL;
7116
7117         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7118         if (IS_ERR(ref_node))
7119                 return PTR_ERR(ref_node);
7120
7121         done = 0;
7122         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7123         while (nr_args) {
7124                 struct fixed_file_table *table;
7125                 unsigned index;
7126
7127                 err = 0;
7128                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7129                         err = -EFAULT;
7130                         break;
7131                 }
7132                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7133                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7134                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7135                 if (table->files[index]) {
7136                         file = io_file_from_index(ctx, index);
7137                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7138                         if (err)
7139                                 break;
7140                         table->files[index] = NULL;
7141                         needs_switch = true;
7142                 }
7143                 if (fd != -1) {
7144                         file = fget(fd);
7145                         if (!file) {
7146                                 err = -EBADF;
7147                                 break;
7148                         }
7149                         /*
7150                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7151                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7152                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7153                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7154                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7155                          * support regular read/write anyway.
7156                          */
7157                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7158                                 fput(file);
7159                                 err = -EBADF;
7160                                 break;
7161                         }
7162                         table->files[index] = file;
7163                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7164                         if (err) {
7165                                 fput(file);
7166                                 break;
7167                         }
7168                 }
7169                 nr_args--;
7170                 done++;
7171                 up->offset++;
7172         }
7173
7174         if (needs_switch) {
7175                 percpu_ref_kill(data->cur_refs);
7176                 spin_lock(&data->lock);
7177                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
7178                 data->cur_refs = &ref_node->refs;
7179                 spin_unlock(&data->lock);
7180                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7181         } else
7182                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7183
7184         return done ? done : err;
7185 }
7186
7187 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7188                                unsigned nr_args)
7189 {
7190         struct io_uring_files_update up;
7191
7192         if (!ctx->file_data)
7193                 return -ENXIO;
7194         if (!nr_args)
7195                 return -EINVAL;
7196         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7197                 return -EFAULT;
7198         if (up.resv)
7199                 return -EINVAL;
7200
7201         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7202 }
7203
7204 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7205 {
7206         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7207
7208         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7209         io_put_req(req);
7210 }
7211
7212 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7213                               struct io_uring_params *p)
7214 {
7215         struct io_wq_data data;
7216         struct fd f;
7217         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7218         unsigned int concurrency;
7219         int ret = 0;
7220
7221         data.user = ctx->user;
7222         data.free_work = io_free_work;
7223         data.do_work = io_wq_submit_work;
7224
7225         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7226                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7227                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7228
7229                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7230                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7231                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7232                         ctx->io_wq = NULL;
7233                 }
7234                 return ret;
7235         }
7236
7237         f = fdget(p->wq_fd);
7238         if (!f.file)
7239                 return -EBADF;
7240
7241         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7242                 ret = -EINVAL;
7243                 goto out_fput;
7244         }
7245
7246         ctx_attach = f.file->private_data;
7247         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7248         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7249                 ret = -EINVAL;
7250                 goto out_fput;
7251         }
7252
7253         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7254 out_fput:
7255         fdput(f);
7256         return ret;
7257 }
7258
7259 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
7260                                struct io_uring_params *p)
7261 {
7262         int ret;
7263
7264         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7265                 mmgrab(current->mm);
7266                 ctx->sqo_mm = current->mm;
7267
7268                 ret = -EPERM;
7269                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7270                         goto err;
7271
7272                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7273                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7274                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7275
7276                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7277                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7278
7279                         ret = -EINVAL;
7280                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7281                                 goto err;
7282                         if (!cpu_online(cpu))
7283                                 goto err;
7284
7285                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
7286                                                         ctx, cpu,
7287                                                         "io_uring-sq");
7288                 } else {
7289                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
7290                                                         "io_uring-sq");
7291                 }
7292                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
7293                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
7294                         ctx->sqo_thread = NULL;
7295                         goto err;
7296                 }
7297                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
7298         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7299                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7300                 ret = -EINVAL;
7301                 goto err;
7302         }
7303
7304         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
7305         if (ret)
7306                 goto err;
7307
7308         return 0;
7309 err:
7310         io_finish_async(ctx);
7311         if (ctx->sqo_mm) {
7312                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7313                 ctx->sqo_mm = NULL;
7314         }
7315         return ret;
7316 }
7317
7318 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7319                                       unsigned long nr_pages)
7320 {
7321         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7322 }
7323
7324 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7325                                    unsigned long nr_pages)
7326 {
7327         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7328
7329         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7330         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7331
7332         do {
7333                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7334                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7335                 if (new_pages > page_limit)
7336                         return -ENOMEM;
7337         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7338                                         new_pages) != cur_pages);
7339
7340         return 0;
7341 }
7342
7343 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7344                              enum io_mem_account acct)
7345 {
7346         if (ctx->limit_mem)
7347                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7348
7349         if (ctx->sqo_mm) {
7350                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7351                         ctx->sqo_mm->locked_vm -= nr_pages;
7352                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7353                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7354         }
7355 }
7356
7357 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7358                           enum io_mem_account acct)
7359 {
7360         int ret;
7361
7362         if (ctx->limit_mem) {
7363                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7364                 if (ret)
7365                         return ret;
7366         }
7367
7368         if (ctx->sqo_mm) {
7369                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7370                         ctx->sqo_mm->locked_vm += nr_pages;
7371                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7372                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7373         }
7374
7375         return 0;
7376 }
7377
7378 static void io_mem_free(void *ptr)
7379 {
7380         struct page *page;
7381
7382         if (!ptr)
7383                 return;
7384
7385         page = virt_to_head_page(ptr);
7386         if (put_page_testzero(page))
7387                 free_compound_page(page);
7388 }
7389
7390 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7391 {
7392         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7393                                 __GFP_NORETRY;
7394
7395         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7396 }
7397
7398 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7399                                 size_t *sq_offset)
7400 {
7401         struct io_rings *rings;
7402         size_t off, sq_array_size;
7403
7404         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7405         if (off == SIZE_MAX)
7406                 return SIZE_MAX;
7407
7408 #ifdef CONFIG_SMP
7409         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7410         if (off == 0)
7411                 return SIZE_MAX;
7412 #endif
7413
7414         if (sq_offset)
7415                 *sq_offset = off;
7416
7417         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7418         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7419                 return SIZE_MAX;
7420
7421         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7422                 return SIZE_MAX;
7423
7424         return off;
7425 }
7426
7427 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7428 {
7429         size_t pages;
7430
7431         pages = (size_t)1 << get_order(
7432                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7433         pages += (size_t)1 << get_order(
7434                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7435
7436         return pages;
7437 }
7438
7439 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7440 {
7441         int i, j;
7442
7443         if (!ctx->user_bufs)
7444                 return -ENXIO;
7445
7446         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7447                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7448
7449                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7450                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7451
7452                 io_unaccount_mem(ctx, imu->nr_bvecs, ACCT_PINNED);
7453                 kvfree(imu->bvec);
7454                 imu->nr_bvecs = 0;
7455         }
7456
7457         kfree(ctx->user_bufs);
7458         ctx->user_bufs = NULL;
7459         ctx->nr_user_bufs = 0;
7460         return 0;
7461 }
7462
7463 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7464                        void __user *arg, unsigned index)
7465 {
7466         struct iovec __user *src;
7467
7468 #ifdef CONFIG_COMPAT
7469         if (ctx->compat) {
7470                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7471                 struct compat_iovec ciov;
7472
7473                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7474                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7475                         return -EFAULT;
7476
7477                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7478                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7479                 return 0;
7480         }
7481 #endif
7482         src = (struct iovec __user *) arg;
7483         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7484                 return -EFAULT;
7485         return 0;
7486 }
7487
7488 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7489                                   unsigned nr_args)
7490 {
7491         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
7492         struct page **pages = NULL;
7493         int i, j, got_pages = 0;
7494         int ret = -EINVAL;
7495
7496         if (ctx->user_bufs)
7497                 return -EBUSY;
7498         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
7499                 return -EINVAL;
7500
7501         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
7502                                         GFP_KERNEL);
7503         if (!ctx->user_bufs)
7504                 return -ENOMEM;
7505
7506         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
7507                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7508                 unsigned long off, start, end, ubuf;
7509                 int pret, nr_pages;
7510                 struct iovec iov;
7511                 size_t size;
7512
7513                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
7514                 if (ret)
7515                         goto err;
7516
7517                 /*
7518                  * Don't impose further limits on the size and buffer
7519                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
7520                  * submitted if they are wrong.
7521                  */
7522                 ret = -EFAULT;
7523                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
7524                         goto err;
7525
7526                 /* arbitrary limit, but we need something */
7527                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
7528                         goto err;
7529
7530                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
7531                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
7532                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
7533                 nr_pages = end - start;
7534
7535                 ret = io_account_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7536                 if (ret)
7537                         goto err;
7538
7539                 ret = 0;
7540                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
7541                         kvfree(vmas);
7542                         kvfree(pages);
7543                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
7544                                                 GFP_KERNEL);
7545                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
7546                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
7547                                         GFP_KERNEL);
7548                         if (!pages || !vmas) {
7549                                 ret = -ENOMEM;
7550                                 io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7551                                 goto err;
7552                         }
7553                         got_pages = nr_pages;
7554                 }
7555
7556                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
7557                                                 GFP_KERNEL);
7558                 ret = -ENOMEM;
7559                 if (!imu->bvec) {
7560                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7561                         goto err;
7562                 }
7563
7564                 ret = 0;
7565                 mmap_read_lock(current->mm);
7566                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
7567                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
7568                                       pages, vmas);
7569                 if (pret == nr_pages) {
7570                         /* don't support file backed memory */
7571                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7572                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
7573
7574                                 if (vma->vm_file &&
7575                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
7576                                         ret = -EOPNOTSUPP;
7577                                         break;
7578                                 }
7579                         }
7580                 } else {
7581                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
7582                 }
7583                 mmap_read_unlock(current->mm);
7584                 if (ret) {
7585                         /*
7586                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
7587                          * release any pages we did get
7588                          */
7589                         if (pret > 0)
7590                                 unpin_user_pages(pages, pret);
7591                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7592                         kvfree(imu->bvec);
7593                         goto err;
7594                 }
7595
7596                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
7597                 size = iov.iov_len;
7598                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7599                         size_t vec_len;
7600
7601                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
7602                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
7603                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
7604                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
7605                         off = 0;
7606                         size -= vec_len;
7607                 }
7608                 /* store original address for later verification */
7609                 imu->ubuf = ubuf;
7610                 imu->len = iov.iov_len;
7611                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
7612
7613                 ctx->nr_user_bufs++;
7614         }
7615         kvfree(pages);
7616         kvfree(vmas);
7617         return 0;
7618 err:
7619         kvfree(pages);
7620         kvfree(vmas);
7621         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7622         return ret;
7623 }
7624
7625 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
7626 {
7627         __s32 __user *fds = arg;
7628         int fd;
7629
7630         if (ctx->cq_ev_fd)
7631                 return -EBUSY;
7632
7633         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
7634                 return -EFAULT;
7635
7636         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
7637         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
7638                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
7639                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7640                 return ret;
7641         }
7642
7643         return 0;
7644 }
7645
7646 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7647 {
7648         if (ctx->cq_ev_fd) {
7649                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
7650                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7651                 return 0;
7652         }
7653
7654         return -ENXIO;
7655 }
7656
7657 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
7658 {
7659         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7660         struct io_buffer *buf = p;
7661
7662         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
7663         return 0;
7664 }
7665
7666 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
7667 {
7668         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
7669         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
7670 }
7671
7672 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
7673 {
7674         io_finish_async(ctx);
7675         if (ctx->sqo_mm) {
7676                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7677                 ctx->sqo_mm = NULL;
7678         }
7679
7680         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7681         io_sqe_files_unregister(ctx);
7682         io_eventfd_unregister(ctx);
7683         io_destroy_buffers(ctx);
7684         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
7685
7686 #if defined(CONFIG_UNIX)
7687         if (ctx->ring_sock) {
7688                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
7689                 sock_release(ctx->ring_sock);
7690         }
7691 #endif
7692
7693         io_mem_free(ctx->rings);
7694         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
7695
7696         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
7697         free_uid(ctx->user);
7698         put_cred(ctx->creds);
7699         kfree(ctx->cancel_hash);
7700         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
7701         kfree(ctx);
7702 }
7703
7704 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
7705 {
7706         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7707         __poll_t mask = 0;
7708
7709         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
7710         /*
7711          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
7712          * io_commit_cqring
7713          */
7714         smp_rmb();
7715         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
7716             ctx->rings->sq_ring_entries)
7717                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
7718         if (io_cqring_events(ctx, false))
7719                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
7720
7721         return mask;
7722 }
7723
7724 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
7725 {
7726         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7727
7728         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
7729 }
7730
7731 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
7732 {
7733         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7734         const struct cred *cred;
7735
7736         cred = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
7737         if (cred)
7738                 put_cred(cred);
7739         return 0;
7740 }
7741
7742 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
7743 {
7744         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
7745                                                exit_work);
7746
7747         /*
7748          * If we're doing polled IO and end up having requests being
7749          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
7750          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
7751          * as nobody else will be looking for them.
7752          */
7753         do {
7754                 if (ctx->rings)
7755                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7756                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
7757         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
7758         io_ring_ctx_free(ctx);
7759 }
7760
7761 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
7762 {
7763         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7764         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
7765         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7766
7767         io_kill_timeouts(ctx);
7768         io_poll_remove_all(ctx);
7769
7770         if (ctx->io_wq)
7771                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
7772
7773         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
7774         if (ctx->rings)
7775                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7776         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
7777         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
7778
7779         /*
7780          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
7781          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
7782          * spurious failure in setting up a new ring.
7783          */
7784         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
7785                          ACCT_LOCKED);
7786
7787         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
7788         queue_work(system_wq, &ctx->exit_work);
7789 }
7790
7791 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
7792 {
7793         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7794
7795         file->private_data = NULL;
7796         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
7797         return 0;
7798 }
7799
7800 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
7801 {
7802         struct files_struct *files = data;
7803
7804         return work->files == files;
7805 }
7806
7807 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
7808                                   struct files_struct *files)
7809 {
7810         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
7811                 return;
7812
7813         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
7814         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
7815
7816         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
7817                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
7818                 DEFINE_WAIT(wait);
7819
7820                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
7821                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
7822                         if (req->work.files != files)
7823                                 continue;
7824                         /* req is being completed, ignore */
7825                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
7826                                 continue;
7827                         cancel_req = req;
7828                         break;
7829                 }
7830                 if (cancel_req)
7831                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
7832                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
7833                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
7834
7835                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
7836                 if (!cancel_req)
7837                         break;
7838
7839                 if (cancel_req->flags & REQ_F_OVERFLOW) {
7840                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7841                         list_del(&cancel_req->compl.list);
7842                         cancel_req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
7843                         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
7844                                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
7845                                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
7846                                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
7847                         }
7848                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7849
7850                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
7851                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
7852
7853                         /*
7854                          * Put inflight ref and overflow ref. If that's
7855                          * all we had, then we're done with this request.
7856                          */
7857                         if (refcount_sub_and_test(2, &cancel_req->refs)) {
7858                                 io_free_req(cancel_req);
7859                                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
7860                                 continue;
7861                         }
7862                 } else {
7863                         io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &cancel_req->work);
7864                         io_put_req(cancel_req);
7865                 }
7866
7867                 schedule();
7868                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
7869         }
7870 }
7871
7872 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
7873 {
7874         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7875         struct task_struct *task = data;
7876
7877         return req->task == task;
7878 }
7879
7880 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
7881 {
7882         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7883
7884         io_uring_cancel_files(ctx, data);
7885
7886         /*
7887          * If the task is going away, cancel work it may have pending
7888          */
7889         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
7890                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, current, true);
7891
7892         return 0;
7893 }
7894
7895 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
7896                                             loff_t pgoff, size_t sz)
7897 {
7898         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7899         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
7900         struct page *page;
7901         void *ptr;
7902
7903         switch (offset) {
7904         case IORING_OFF_SQ_RING:
7905         case IORING_OFF_CQ_RING:
7906                 ptr = ctx->rings;
7907                 break;
7908         case IORING_OFF_SQES:
7909                 ptr = ctx->sq_sqes;
7910                 break;
7911         default:
7912                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7913         }
7914
7915         page = virt_to_head_page(ptr);
7916         if (sz > page_size(page))
7917                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7918
7919         return ptr;
7920 }
7921
7922 #ifdef CONFIG_MMU
7923
7924 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7925 {
7926         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
7927         unsigned long pfn;
7928         void *ptr;
7929
7930         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
7931         if (IS_ERR(ptr))
7932                 return PTR_ERR(ptr);
7933
7934         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
7935         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
7936 }
7937
7938 #else /* !CONFIG_MMU */
7939
7940 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7941 {
7942         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
7943 }
7944
7945 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
7946 {
7947         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
7948 }
7949
7950 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
7951         unsigned long addr, unsigned long len,
7952         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
7953 {
7954         void *ptr;
7955
7956         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
7957         if (IS_ERR(ptr))
7958                 return PTR_ERR(ptr);
7959
7960         return (unsigned long) ptr;
7961 }
7962
7963 #endif /* !CONFIG_MMU */
7964
7965 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
7966                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
7967                 size_t, sigsz)
7968 {
7969         struct io_ring_ctx *ctx;
7970         long ret = -EBADF;
7971         int submitted = 0;
7972         struct fd f;
7973
7974         io_run_task_work();
7975
7976         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
7977                 return -EINVAL;
7978
7979         f = fdget(fd);
7980         if (!f.file)
7981                 return -EBADF;
7982
7983         ret = -EOPNOTSUPP;
7984         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
7985                 goto out_fput;
7986
7987         ret = -ENXIO;
7988         ctx = f.file->private_data;
7989         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
7990                 goto out_fput;
7991
7992         /*
7993          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
7994          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
7995          * we were asked to.
7996          */
7997         ret = 0;
7998         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7999                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
8000                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
8001                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
8002                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
8003                 submitted = to_submit;
8004         } else if (to_submit) {
8005                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8006                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd);
8007                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8008
8009                 if (submitted != to_submit)
8010                         goto out;
8011         }
8012         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
8013                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
8014
8015                 /*
8016                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
8017                  * space applications don't need to do io completion events
8018                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
8019                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
8020                  */
8021                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
8022                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8023                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
8024                 } else {
8025                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
8026                 }
8027         }
8028
8029 out:
8030         percpu_ref_put(&ctx->refs);
8031 out_fput:
8032         fdput(f);
8033         return submitted ? submitted : ret;
8034 }
8035
8036 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8037 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
8038 {
8039         const struct cred *cred = p;
8040         struct seq_file *m = data;
8041         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
8042         struct group_info *gi;
8043         kernel_cap_t cap;
8044         unsigned __capi;
8045         int g;
8046
8047         seq_printf(m, "%5d\n", id);
8048         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
8049         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
8050         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
8051         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
8052         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
8053         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
8054         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
8055         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
8056         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
8057         gi = cred->group_info;
8058         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
8059                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
8060                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
8061         }
8062         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
8063         cap = cred->cap_effective;
8064         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
8065                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
8066         seq_putc(m, '\n');
8067         return 0;
8068 }
8069
8070 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
8071 {
8072         int i;
8073
8074         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8075         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
8076         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8077                 struct fixed_file_table *table;
8078                 struct file *f;
8079
8080                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
8081                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
8082                 if (f)
8083                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
8084                 else
8085                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
8086         }
8087         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
8088         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8089                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
8090
8091                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
8092                                                 (unsigned int) buf->len);
8093         }
8094         if (!idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
8095                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
8096                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
8097         }
8098         seq_printf(m, "PollList:\n");
8099         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8100         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8101                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
8102                 struct io_kiocb *req;
8103
8104                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
8105                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
8106                                         req->task->task_works != NULL);
8107         }
8108         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8109         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8110 }
8111
8112 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
8113 {
8114         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
8115
8116         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
8117                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
8118                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
8119         }
8120 }
8121 #endif
8122
8123 static const struct file_operations io_uring_fops = {
8124         .release        = io_uring_release,
8125         .flush          = io_uring_flush,
8126         .mmap           = io_uring_mmap,
8127 #ifndef CONFIG_MMU
8128         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
8129         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
8130 #endif
8131         .poll           = io_uring_poll,
8132         .fasync         = io_uring_fasync,
8133 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8134         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
8135 #endif
8136 };
8137
8138 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
8139                                   struct io_uring_params *p)
8140 {
8141         struct io_rings *rings;
8142         size_t size, sq_array_offset;
8143
8144         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
8145         if (size == SIZE_MAX)
8146                 return -EOVERFLOW;
8147
8148         rings = io_mem_alloc(size);
8149         if (!rings)
8150                 return -ENOMEM;
8151
8152         ctx->rings = rings;
8153         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
8154         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
8155         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
8156         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
8157         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
8158         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
8159         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
8160         ctx->sq_entries = rings->sq_ring_entries;
8161         ctx->cq_entries = rings->cq_ring_entries;
8162
8163         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
8164         if (size == SIZE_MAX) {
8165                 io_mem_free(ctx->rings);
8166                 ctx->rings = NULL;
8167                 return -EOVERFLOW;
8168         }
8169
8170         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
8171         if (!ctx->sq_sqes) {
8172                 io_mem_free(ctx->rings);
8173                 ctx->rings = NULL;
8174                 return -ENOMEM;
8175         }
8176
8177         return 0;
8178 }
8179
8180 /*
8181  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
8182  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
8183  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
8184  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
8185  */
8186 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
8187 {
8188         struct file *file;
8189         int ret;
8190
8191 #if defined(CONFIG_UNIX)
8192         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
8193                                 &ctx->ring_sock);
8194         if (ret)
8195                 return ret;
8196 #endif
8197
8198         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
8199         if (ret < 0)
8200                 goto err;
8201
8202         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
8203                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
8204         if (IS_ERR(file)) {
8205                 put_unused_fd(ret);
8206                 ret = PTR_ERR(file);
8207                 goto err;
8208         }
8209
8210 #if defined(CONFIG_UNIX)
8211         ctx->ring_sock->file = file;
8212 #endif
8213         fd_install(ret, file);
8214         return ret;
8215 err:
8216 #if defined(CONFIG_UNIX)
8217         sock_release(ctx->ring_sock);
8218         ctx->ring_sock = NULL;
8219 #endif
8220         return ret;
8221 }
8222
8223 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
8224                            struct io_uring_params __user *params)
8225 {
8226         struct user_struct *user = NULL;
8227         struct io_ring_ctx *ctx;
8228         bool limit_mem;
8229         int ret;
8230
8231         if (!entries)
8232                 return -EINVAL;
8233         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
8234                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8235                         return -EINVAL;
8236                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
8237         }
8238
8239         /*
8240          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
8241          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
8242          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
8243          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
8244          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
8245          * of CQ ring entries manually.
8246          */
8247         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
8248         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
8249                 /*
8250                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
8251                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
8252                  * any cq vs sq ring sizing.
8253                  */
8254                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
8255                         return -EINVAL;
8256                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
8257                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8258                                 return -EINVAL;
8259                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
8260                 }
8261                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
8262         } else {
8263                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
8264         }
8265
8266         user = get_uid(current_user());
8267         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
8268
8269         if (limit_mem) {
8270                 ret = __io_account_mem(user,
8271                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
8272                 if (ret) {
8273                         free_uid(user);
8274                         return ret;
8275                 }
8276         }
8277
8278         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
8279         if (!ctx) {
8280                 if (limit_mem)
8281                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
8282                                                                 p->cq_entries));
8283                 free_uid(user);
8284                 return -ENOMEM;
8285         }
8286         ctx->compat = in_compat_syscall();
8287         ctx->user = user;
8288         ctx->creds = get_current_cred();
8289
8290         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
8291         if (ret)
8292                 goto err;
8293
8294         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
8295         if (ret)
8296                 goto err;
8297
8298         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
8299         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
8300         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
8301         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
8302         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
8303         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
8304         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
8305         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
8306
8307         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
8308         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
8309         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
8310         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
8311         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
8312         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
8313         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
8314         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
8315
8316         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
8317                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
8318                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
8319                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
8320
8321         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
8322                 ret = -EFAULT;
8323                 goto err;
8324         }
8325         /*
8326          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
8327          * having closed it before we finish setup
8328          */
8329         ret = io_uring_get_fd(ctx);
8330         if (ret < 0)
8331                 goto err;
8332
8333         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
8334         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
8335                        ACCT_LOCKED);
8336         ctx->limit_mem = limit_mem;
8337         return ret;
8338 err:
8339         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8340         return ret;
8341 }
8342
8343 /*
8344  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
8345  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
8346  * params structure passed in.
8347  */
8348 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
8349 {
8350         struct io_uring_params p;
8351         int i;
8352
8353         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
8354                 return -EFAULT;
8355         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
8356                 if (p.resv[i])
8357                         return -EINVAL;
8358         }
8359
8360         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
8361                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
8362                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ))
8363                 return -EINVAL;
8364
8365         return  io_uring_create(entries, &p, params);
8366 }
8367
8368 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
8369                 struct io_uring_params __user *, params)
8370 {
8371         return io_uring_setup(entries, params);
8372 }
8373
8374 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
8375 {
8376         struct io_uring_probe *p;
8377         size_t size;
8378         int i, ret;
8379
8380         size = struct_size(p, ops, nr_args);
8381         if (size == SIZE_MAX)
8382                 return -EOVERFLOW;
8383         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
8384         if (!p)
8385                 return -ENOMEM;
8386
8387         ret = -EFAULT;
8388         if (copy_from_user(p, arg, size))
8389                 goto out;
8390         ret = -EINVAL;
8391         if (memchr_inv(p, 0, size))
8392                 goto out;
8393
8394         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
8395         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
8396                 nr_args = IORING_OP_LAST;
8397
8398         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8399                 p->ops[i].op = i;
8400                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
8401                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
8402         }
8403         p->ops_len = i;
8404
8405         ret = 0;
8406         if (copy_to_user(arg, p, size))
8407                 ret = -EFAULT;
8408 out:
8409         kfree(p);
8410         return ret;
8411 }
8412
8413 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
8414 {
8415         const struct cred *creds = get_current_cred();
8416         int id;
8417
8418         id = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
8419                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
8420         if (id < 0)
8421                 put_cred(creds);
8422         return id;
8423 }
8424
8425 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8426 {
8427         const struct cred *old_creds;
8428
8429         old_creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8430         if (old_creds) {
8431                 put_cred(old_creds);
8432                 return 0;
8433         }
8434
8435         return -EINVAL;
8436 }
8437
8438 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
8439 {
8440         switch (op) {
8441         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8442         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8443         case IORING_REGISTER_PROBE:
8444         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8445         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8446                 return false;
8447         default:
8448                 return true;
8449         }
8450 }
8451
8452 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
8453                                void __user *arg, unsigned nr_args)
8454         __releases(ctx->uring_lock)
8455         __acquires(ctx->uring_lock)
8456 {
8457         int ret;
8458
8459         /*
8460          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
8461          * someone else killed the ctx or is already going through
8462          * io_uring_register().
8463          */
8464         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
8465                 return -ENXIO;
8466
8467         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8468                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8469
8470                 /*
8471                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
8472                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
8473                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
8474                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
8475                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
8476                  * after we've killed the percpu ref.
8477                  */
8478                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8479                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
8480                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8481                 if (ret) {
8482                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
8483                         ret = -EINTR;
8484                         goto out;
8485                 }
8486         }
8487
8488         switch (opcode) {
8489         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
8490                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
8491                 break;
8492         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
8493                 ret = -EINVAL;
8494                 if (arg || nr_args)
8495                         break;
8496                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8497                 break;
8498         case IORING_REGISTER_FILES:
8499                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
8500                 break;
8501         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8502                 ret = -EINVAL;
8503                 if (arg || nr_args)
8504                         break;
8505                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
8506                 break;
8507         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8508                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
8509                 break;
8510         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
8511         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
8512                 ret = -EINVAL;
8513                 if (nr_args != 1)
8514                         break;
8515                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
8516                 if (ret)
8517                         break;
8518                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
8519                         ctx->eventfd_async = 1;
8520                 else
8521                         ctx->eventfd_async = 0;
8522                 break;
8523         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
8524                 ret = -EINVAL;
8525                 if (arg || nr_args)
8526                         break;
8527                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
8528                 break;
8529         case IORING_REGISTER_PROBE:
8530                 ret = -EINVAL;
8531                 if (!arg || nr_args > 256)
8532                         break;
8533                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
8534                 break;
8535         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8536                 ret = -EINVAL;
8537                 if (arg || nr_args)
8538                         break;
8539                 ret = io_register_personality(ctx);
8540                 break;
8541         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8542                 ret = -EINVAL;
8543                 if (arg)
8544                         break;
8545                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
8546                 break;
8547         default:
8548                 ret = -EINVAL;
8549                 break;
8550         }
8551
8552         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8553                 /* bring the ctx back to life */
8554                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
8555 out:
8556                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
8557         }
8558         return ret;
8559 }
8560
8561 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
8562                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
8563 {
8564         struct io_ring_ctx *ctx;
8565         long ret = -EBADF;
8566         struct fd f;
8567
8568         f = fdget(fd);
8569         if (!f.file)
8570                 return -EBADF;
8571
8572         ret = -EOPNOTSUPP;
8573         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8574                 goto out_fput;
8575
8576         ctx = f.file->private_data;
8577
8578         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8579         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
8580         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8581         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
8582                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
8583 out_fput:
8584         fdput(f);
8585         return ret;
8586 }
8587
8588 static int __init io_uring_init(void)
8589 {
8590 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
8591         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
8592         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
8593 } while (0)
8594
8595 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
8596         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
8597         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
8598         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
8599         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
8600         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
8601         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
8602         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
8603         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
8604         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
8605         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
8606         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
8607         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
8608         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
8609         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
8610         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
8611         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
8612         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
8613         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
8614         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
8615         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
8616         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
8617         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
8618         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
8619         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
8620         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
8621         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
8622         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
8623         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
8624         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
8625         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
8626
8627         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
8628         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
8629         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
8630         return 0;
8631 };
8632 __initcall(io_uring_init);