fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/kthread.h>
  61 #include <linux/blkdev.h>
  62 #include <linux/bvec.h>
  63 #include <linux/net.h>
  64 #include <net/sock.h>
  65 #include <net/af_unix.h>
  66 #include <net/scm.h>
  67 #include <linux/anon_inodes.h>
  68 #include <linux/sched/mm.h>
  69 #include <linux/uaccess.h>
  70 #include <linux/nospec.h>
  71 #include <linux/sizes.h>
  72 #include <linux/hugetlb.h>
  73 #include <linux/highmem.h>
  74 #include <linux/namei.h>
  75 #include <linux/fsnotify.h>
  76 #include <linux/fadvise.h>
  77 #include <linux/eventpoll.h>
  78 #include <linux/fs_struct.h>
  79 #include <linux/splice.h>
  80 #include <linux/task_work.h>
  81 #include <linux/pagemap.h>
  82 #include <linux/io_uring.h>
  83 #include <linux/blk-cgroup.h>
  84 #include <linux/audit.h>
  85
  86 #define CREATE_TRACE_POINTS
  87 #include <trace/events/io_uring.h>
  88
  89 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  90
  91 #include "internal.h"
  92 #include "io-wq.h"
  93
  94 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  95 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  96
  97 /*
  98  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  99  */
 100 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
 101 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
 102 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
 103 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 104 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 105                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 106
 107 struct io_uring {
 108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 110 };
 111
 112 /*
 113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 115  *
 116  * The offsets to the member fields are published through struct
 117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 118  */
 119 struct io_rings {
 120         /*
 121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 122          * masked to get valid indices.
 123          *
 124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 126          * cq ring.
 127          */
 128         struct io_uring         sq, cq;
 129         /*
 130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 131          * ring_entries - 1)
 132          */
 133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 136         /*
 137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 138          * invalid index stored in array
 139          *
 140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 142          * cached value).
 143          *
 144          * After a new SQ head value was read by the application this
 145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 146          * the new SQ head (and possibly more).
 147          */
 148         u32                     sq_dropped;
 149         /*
 150          * Runtime SQ flags
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application.
 154          *
 155          * The application needs a full memory barrier before checking
 156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 157          */
 158         u32                     sq_flags;
 159         /*
 160          * Runtime CQ flags
 161          *
 162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 163          * kernel.
 164          */
 165         u32                     cq_flags;
 166         /*
 167          * Number of completion events lost because the queue was full;
 168          * this should be avoided by the application by making sure
 169          * there are not more requests pending than there is space in
 170          * the completion queue.
 171          *
 172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 174          * cached value).
 175          *
 176          * As completion events come in out of order this counter is not
 177          * ordered with any other data.
 178          */
 179         u32                     cq_overflow;
 180         /*
 181          * Ring buffer of completion events.
 182          *
 183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 184          * produced, so the application is allowed to modify pending
 185          * entries.
 186          */
 187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 188 };
 189
 190 struct io_mapped_ubuf {
 191         u64             ubuf;
 192         size_t          len;
 193         struct          bio_vec *bvec;
 194         unsigned int    nr_bvecs;
 195         unsigned long   acct_pages;
 196 };
 197
 198 struct fixed_file_table {
 199         struct file             **files;
 200 };
 201
 202 struct fixed_file_ref_node {
 203         struct percpu_ref               refs;
 204         struct list_head                node;
 205         struct list_head                file_list;
 206         struct fixed_file_data          *file_data;
 207         struct llist_node               llist;
 208         bool                            done;
 209 };
 210
 211 struct fixed_file_data {
 212         struct fixed_file_table         *table;
 213         struct io_ring_ctx              *ctx;
 214
 215         struct fixed_file_ref_node      *node;
 216         struct percpu_ref               refs;
 217         struct completion               done;
 218         struct list_head                ref_list;
 219         spinlock_t                      lock;
 220 };
 221
 222 struct io_buffer {
 223         struct list_head list;
 224         __u64 addr;
 225         __s32 len;
 226         __u16 bid;
 227 };
 228
 229 struct io_restriction {
 230         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 231         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 232         u8 sqe_flags_allowed;
 233         u8 sqe_flags_required;
 234         bool registered;
 235 };
 236
 237 struct io_sq_data {
 238         refcount_t              refs;
 239         struct mutex            lock;
 240
 241         /* ctx's that are using this sqd */
 242         struct list_head        ctx_list;
 243         struct list_head        ctx_new_list;
 244         struct mutex            ctx_lock;
 245
 246         struct task_struct      *thread;
 247         struct wait_queue_head  wait;
 248 };
 249
 250 struct io_ring_ctx {
 251         struct {
 252                 struct percpu_ref       refs;
 253         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 254
 255         struct {
 256                 unsigned int            flags;
 257                 unsigned int            compat: 1;
 258                 unsigned int            limit_mem: 1;
 259                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 260                 unsigned int            drain_next: 1;
 261                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 262                 unsigned int            restricted: 1;
 263
 264                 /*
 265                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 266                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 267                  *
 268                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 269                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 270                  * the queue when needed.
 271                  *
 272                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 273                  * array.
 274                  */
 275                 u32                     *sq_array;
 276                 unsigned                cached_sq_head;
 277                 unsigned                sq_entries;
 278                 unsigned                sq_mask;
 279                 unsigned                sq_thread_idle;
 280                 unsigned                cached_sq_dropped;
 281                 unsigned                cached_cq_overflow;
 282                 unsigned long           sq_check_overflow;
 283
 284                 struct list_head        defer_list;
 285                 struct list_head        timeout_list;
 286                 struct list_head        cq_overflow_list;
 287
 288                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
 289                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 290         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 291
 292         struct io_rings *rings;
 293
 294         /* IO offload */
 295         struct io_wq            *io_wq;
 296
 297         /*
 298          * For SQPOLL usage - we hold a reference to the parent task, so we
 299          * have access to the ->files
 300          */
 301         struct task_struct      *sqo_task;
 302
 303         /* Only used for accounting purposes */
 304         struct mm_struct        *mm_account;
 305
 306 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
 307         struct cgroup_subsys_state      *sqo_blkcg_css;
 308 #endif
 309
 310         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 311
 312         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 313         struct wait_queue_entry sqo_wait_entry;
 314         struct list_head        sqd_list;
 315
 316         /*
 317          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 318          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 319          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 320          */
 321         struct fixed_file_data  *file_data;
 322         unsigned                nr_user_files;
 323
 324         /* if used, fixed mapped user buffers */
 325         unsigned                nr_user_bufs;
 326         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 327
 328         struct user_struct      *user;
 329
 330         const struct cred       *creds;
 331
 332 #ifdef CONFIG_AUDIT
 333         kuid_t                  loginuid;
 334         unsigned int            sessionid;
 335 #endif
 336
 337         struct completion       ref_comp;
 338         struct completion       sq_thread_comp;
 339
 340         /* if all else fails... */
 341         struct io_kiocb         *fallback_req;
 342
 343 #if defined(CONFIG_UNIX)
 344         struct socket           *ring_sock;
 345 #endif
 346
 347         struct idr              io_buffer_idr;
 348
 349         struct idr              personality_idr;
 350
 351         struct {
 352                 unsigned                cached_cq_tail;
 353                 unsigned                cq_entries;
 354                 unsigned                cq_mask;
 355                 atomic_t                cq_timeouts;
 356                 unsigned long           cq_check_overflow;
 357                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 358                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 359                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 360         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 361
 362         struct {
 363                 struct mutex            uring_lock;
 364                 wait_queue_head_t       wait;
 365         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 366
 367         struct {
 368                 spinlock_t              completion_lock;
 369
 370                 /*
 371                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 372                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 373                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 374                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 375                  */
 376                 struct list_head        iopoll_list;
 377                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 378                 unsigned                cancel_hash_bits;
 379                 bool                    poll_multi_file;
 380
 381                 spinlock_t              inflight_lock;
 382                 struct list_head        inflight_list;
 383         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 384
 385         struct delayed_work             file_put_work;
 386         struct llist_head               file_put_llist;
 387
 388         struct work_struct              exit_work;
 389         struct io_restriction           restrictions;
 390 };
 391
 392 /*
 393  * First field must be the file pointer in all the
 394  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 395  */
 396 struct io_poll_iocb {
 397         struct file                     *file;
 398         union {
 399                 struct wait_queue_head  *head;
 400                 u64                     addr;
 401         };
 402         __poll_t                        events;
 403         bool                            done;
 404         bool                            canceled;
 405         struct wait_queue_entry         wait;
 406 };
 407
 408 struct io_close {
 409         struct file                     *file;
 410         struct file                     *put_file;
 411         int                             fd;
 412 };
 413
 414 struct io_timeout_data {
 415         struct io_kiocb                 *req;
 416         struct hrtimer                  timer;
 417         struct timespec64               ts;
 418         enum hrtimer_mode               mode;
 419 };
 420
 421 struct io_accept {
 422         struct file                     *file;
 423         struct sockaddr __user          *addr;
 424         int __user                      *addr_len;
 425         int                             flags;
 426         unsigned long                   nofile;
 427 };
 428
 429 struct io_sync {
 430         struct file                     *file;
 431         loff_t                          len;
 432         loff_t                          off;
 433         int                             flags;
 434         int                             mode;
 435 };
 436
 437 struct io_cancel {
 438         struct file                     *file;
 439         u64                             addr;
 440 };
 441
 442 struct io_timeout {
 443         struct file                     *file;
 444         u32                             off;
 445         u32                             target_seq;
 446         struct list_head                list;
 447 };
 448
 449 struct io_timeout_rem {
 450         struct file                     *file;
 451         u64                             addr;
 452 };
 453
 454 struct io_rw {
 455         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 456         struct kiocb                    kiocb;
 457         u64                             addr;
 458         u64                             len;
 459 };
 460
 461 struct io_connect {
 462         struct file                     *file;
 463         struct sockaddr __user          *addr;
 464         int                             addr_len;
 465 };
 466
 467 struct io_sr_msg {
 468         struct file                     *file;
 469         union {
 470                 struct user_msghdr __user *umsg;
 471                 void __user             *buf;
 472         };
 473         int                             msg_flags;
 474         int                             bgid;
 475         size_t                          len;
 476         struct io_buffer                *kbuf;
 477 };
 478
 479 struct io_open {
 480         struct file                     *file;
 481         int                             dfd;
 482         bool                            ignore_nonblock;
 483         struct filename                 *filename;
 484         struct open_how                 how;
 485         unsigned long                   nofile;
 486 };
 487
 488 struct io_files_update {
 489         struct file                     *file;
 490         u64                             arg;
 491         u32                             nr_args;
 492         u32                             offset;
 493 };
 494
 495 struct io_fadvise {
 496         struct file                     *file;
 497         u64                             offset;
 498         u32                             len;
 499         u32                             advice;
 500 };
 501
 502 struct io_madvise {
 503         struct file                     *file;
 504         u64                             addr;
 505         u32                             len;
 506         u32                             advice;
 507 };
 508
 509 struct io_epoll {
 510         struct file                     *file;
 511         int                             epfd;
 512         int                             op;
 513         int                             fd;
 514         struct epoll_event              event;
 515 };
 516
 517 struct io_splice {
 518         struct file                     *file_out;
 519         struct file                     *file_in;
 520         loff_t                          off_out;
 521         loff_t                          off_in;
 522         u64                             len;
 523         unsigned int                    flags;
 524 };
 525
 526 struct io_provide_buf {
 527         struct file                     *file;
 528         __u64                           addr;
 529         __s32                           len;
 530         __u32                           bgid;
 531         __u16                           nbufs;
 532         __u16                           bid;
 533 };
 534
 535 struct io_statx {
 536         struct file                     *file;
 537         int                             dfd;
 538         unsigned int                    mask;
 539         unsigned int                    flags;
 540         const char __user               *filename;
 541         struct statx __user             *buffer;
 542 };
 543
 544 struct io_completion {
 545         struct file                     *file;
 546         struct list_head                list;
 547         int                             cflags;
 548 };
 549
 550 struct io_async_connect {
 551         struct sockaddr_storage         address;
 552 };
 553
 554 struct io_async_msghdr {
 555         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 556         struct iovec                    *iov;
 557         struct sockaddr __user          *uaddr;
 558         struct msghdr                   msg;
 559         struct sockaddr_storage         addr;
 560 };
 561
 562 struct io_async_rw {
 563         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 564         const struct iovec              *free_iovec;
 565         struct iov_iter                 iter;
 566         size_t                          bytes_done;
 567         struct wait_page_queue          wpq;
 568 };
 569
 570 enum {
 571         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 572         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 573         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 574         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 575         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 576         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 577
 578         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
 579         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 580         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 581         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 582         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 583         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 584         REQ_F_ISREG_BIT,
 585         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 586         REQ_F_POLLED_BIT,
 587         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 588         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 589         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
 590         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 591
 592         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 593         __REQ_F_LAST_BIT,
 594 };
 595
 596 enum {
 597         /* ctx owns file */
 598         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 599         /* drain existing IO first */
 600         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 601         /* linked sqes */
 602         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 603         /* doesn't sever on completion < 0 */
 604         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 605         /* IOSQE_ASYNC */
 606         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 607         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 608         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 609
 610         /* head of a link */
 611         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
 612         /* fail rest of links */
 613         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 614         /* on inflight list */
 615         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 616         /* read/write uses file position */
 617         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 618         /* must not punt to workers */
 619         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 620         /* has or had linked timeout */
 621         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 622         /* regular file */
 623         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 624         /* needs cleanup */
 625         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 626         /* already went through poll handler */
 627         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 628         /* buffer already selected */
 629         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 630         /* doesn't need file table for this request */
 631         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 632         /* io_wq_work is initialized */
 633         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
 634         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 635         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 636 };
 637
 638 struct async_poll {
 639         struct io_poll_iocb     poll;
 640         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 641 };
 642
 643 /*
 644  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 645  * as the first entry in their struct definition. So you can
 646  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 647  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 648  */
 649 struct io_kiocb {
 650         union {
 651                 struct file             *file;
 652                 struct io_rw            rw;
 653                 struct io_poll_iocb     poll;
 654                 struct io_accept        accept;
 655                 struct io_sync          sync;
 656                 struct io_cancel        cancel;
 657                 struct io_timeout       timeout;
 658                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 659                 struct io_connect       connect;
 660                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 661                 struct io_open          open;
 662                 struct io_close         close;
 663                 struct io_files_update  files_update;
 664                 struct io_fadvise       fadvise;
 665                 struct io_madvise       madvise;
 666                 struct io_epoll         epoll;
 667                 struct io_splice        splice;
 668                 struct io_provide_buf   pbuf;
 669                 struct io_statx         statx;
 670                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 671                 struct io_completion    compl;
 672         };
 673
 674         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 675         void                            *async_data;
 676         u8                              opcode;
 677         /* polled IO has completed */
 678         u8                              iopoll_completed;
 679
 680         u16                             buf_index;
 681         u32                             result;
 682
 683         struct io_ring_ctx              *ctx;
 684         unsigned int                    flags;
 685         refcount_t                      refs;
 686         struct task_struct              *task;
 687         u64                             user_data;
 688
 689         struct list_head                link_list;
 690
 691         /*
 692          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 693          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 694          */
 695         struct list_head                inflight_entry;
 696
 697         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
 698         struct callback_head            task_work;
 699         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 700         struct hlist_node               hash_node;
 701         struct async_poll               *apoll;
 702         struct io_wq_work               work;
 703 };
 704
 705 struct io_defer_entry {
 706         struct list_head        list;
 707         struct io_kiocb         *req;
 708         u32                     seq;
 709 };
 710
 711 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 712
 713 struct io_comp_state {
 714         unsigned int            nr;
 715         struct list_head        list;
 716         struct io_ring_ctx      *ctx;
 717 };
 718
 719 struct io_submit_state {
 720         struct blk_plug         plug;
 721
 722         /*
 723          * io_kiocb alloc cache
 724          */
 725         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
 726         unsigned int            free_reqs;
 727
 728         /*
 729          * Batch completion logic
 730          */
 731         struct io_comp_state    comp;
 732
 733         /*
 734          * File reference cache
 735          */
 736         struct file             *file;
 737         unsigned int            fd;
 738         unsigned int            has_refs;
 739         unsigned int            ios_left;
 740 };
 741
 742 struct io_op_def {
 743         /* needs req->file assigned */
 744         unsigned                needs_file : 1;
 745         /* don't fail if file grab fails */
 746         unsigned                needs_file_no_error : 1;
 747         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 748         unsigned                hash_reg_file : 1;
 749         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 750         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 751         /* opcode is not supported by this kernel */
 752         unsigned                not_supported : 1;
 753         /* set if opcode supports polled "wait" */
 754         unsigned                pollin : 1;
 755         unsigned                pollout : 1;
 756         /* op supports buffer selection */
 757         unsigned                buffer_select : 1;
 758         /* must always have async data allocated */
 759         unsigned                needs_async_data : 1;
 760         /* size of async data needed, if any */
 761         unsigned short          async_size;
 762         unsigned                work_flags;
 763 };
 764
 765 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 766         [IORING_OP_NOP] = {},
 767         [IORING_OP_READV] = {
 768                 .needs_file             = 1,
 769                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 770                 .pollin                 = 1,
 771                 .buffer_select          = 1,
 772                 .needs_async_data       = 1,
 773                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 774                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 775         },
 776         [IORING_OP_WRITEV] = {
 777                 .needs_file             = 1,
 778                 .hash_reg_file          = 1,
 779                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 780                 .pollout                = 1,
 781                 .needs_async_data       = 1,
 782                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 783                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 784                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
 785         },
 786         [IORING_OP_FSYNC] = {
 787                 .needs_file             = 1,
 788                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 789         },
 790         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 791                 .needs_file             = 1,
 792                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 793                 .pollin                 = 1,
 794                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 795                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM,
 796         },
 797         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 798                 .needs_file             = 1,
 799                 .hash_reg_file          = 1,
 800                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 801                 .pollout                = 1,
 802                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 803                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE |
 804                                                 IO_WQ_WORK_MM,
 805         },
 806         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 807                 .needs_file             = 1,
 808                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 809         },
 810         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 811         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 812                 .needs_file             = 1,
 813                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 814         },
 815         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 816                 .needs_file             = 1,
 817                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 818                 .pollout                = 1,
 819                 .needs_async_data       = 1,
 820                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 821                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 822                                                 IO_WQ_WORK_FS,
 823         },
 824         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 825                 .needs_file             = 1,
 826                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 827                 .pollin                 = 1,
 828                 .buffer_select          = 1,
 829                 .needs_async_data       = 1,
 830                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 831                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 832                                                 IO_WQ_WORK_FS,
 833         },
 834         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 835                 .needs_async_data       = 1,
 836                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 837                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 838         },
 839         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
 840         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 841                 .needs_file             = 1,
 842                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 843                 .pollin                 = 1,
 844                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES,
 845         },
 846         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 847         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 848                 .needs_async_data       = 1,
 849                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 850                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 851         },
 852         [IORING_OP_CONNECT] = {
 853                 .needs_file             = 1,
 854                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 855                 .pollout                = 1,
 856                 .needs_async_data       = 1,
 857                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 858                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 859         },
 860         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 861                 .needs_file             = 1,
 862                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE,
 863         },
 864         [IORING_OP_OPENAT] = {
 865                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 866                                                 IO_WQ_WORK_FS,
 867         },
 868         [IORING_OP_CLOSE] = {
 869                 .needs_file             = 1,
 870                 .needs_file_no_error    = 1,
 871                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 872         },
 873         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
 874                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM,
 875         },
 876         [IORING_OP_STATX] = {
 877                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM |
 878                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 879         },
 880         [IORING_OP_READ] = {
 881                 .needs_file             = 1,
 882                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 883                 .pollin                 = 1,
 884                 .buffer_select          = 1,
 885                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 886                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 887         },
 888         [IORING_OP_WRITE] = {
 889                 .needs_file             = 1,
 890                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 891                 .pollout                = 1,
 892                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 893                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 894                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
 895         },
 896         [IORING_OP_FADVISE] = {
 897                 .needs_file             = 1,
 898                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 899         },
 900         [IORING_OP_MADVISE] = {
 901                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 902         },
 903         [IORING_OP_SEND] = {
 904                 .needs_file             = 1,
 905                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 906                 .pollout                = 1,
 907                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 908         },
 909         [IORING_OP_RECV] = {
 910                 .needs_file             = 1,
 911                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 912                 .pollin                 = 1,
 913                 .buffer_select          = 1,
 914                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 915         },
 916         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 917                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_FS |
 918                                                 IO_WQ_WORK_BLKCG,
 919         },
 920         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 921                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 922                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES,
 923         },
 924         [IORING_OP_SPLICE] = {
 925                 .needs_file             = 1,
 926                 .hash_reg_file          = 1,
 927                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 928                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 929         },
 930         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 931         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 932         [IORING_OP_TEE] = {
 933                 .needs_file             = 1,
 934                 .hash_reg_file          = 1,
 935                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 936         },
 937 };
 938
 939 enum io_mem_account {
 940         ACCT_LOCKED,
 941         ACCT_PINNED,
 942 };
 943
 944 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
 945                              struct io_comp_state *cs);
 946 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
 947 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
 948 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
 949 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
 950 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 951 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 952 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 953 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
 954                                  struct io_uring_files_update *ip,
 955                                  unsigned nr_args);
 956 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
 957 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
 958                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
 959 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs);
 960 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
 961
 962 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
 963                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
 964                                bool needs_lock);
 965 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
 966                              const struct iovec *fast_iov,
 967                              struct iov_iter *iter, bool force);
 968
 969 static struct kmem_cache *req_cachep;
 970
 971 static const struct file_operations io_uring_fops;
 972
 973 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
 974 {
 975 #if defined(CONFIG_UNIX)
 976         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
 977                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
 978
 979                 return ctx->ring_sock->sk;
 980         }
 981 #endif
 982         return NULL;
 983 }
 984 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
 985
 986 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
 987 {
 988         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
 989                           REQ_F_INFLIGHT))
 990                 __io_clean_op(req);
 991 }
 992
 993 static void io_sq_thread_drop_mm(void)
 994 {
 995         struct mm_struct *mm = current->mm;
 996
 997         if (mm) {
 998                 kthread_unuse_mm(mm);
 999                 mmput(mm);
1000                 current->mm = NULL;
1001         }
1002 }
1003
1004 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
1005 {
1006         struct mm_struct *mm;
1007
1008         if (current->mm)
1009                 return 0;
1010
1011         /* Should never happen */
1012         if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)))
1013                 return -EFAULT;
1014
1015         task_lock(ctx->sqo_task);
1016         mm = ctx->sqo_task->mm;
1017         if (unlikely(!mm || !mmget_not_zero(mm)))
1018                 mm = NULL;
1019         task_unlock(ctx->sqo_task);
1020
1021         if (mm) {
1022                 kthread_use_mm(mm);
1023                 return 0;
1024         }
1025
1026         return -EFAULT;
1027 }
1028
1029 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
1030                                    struct io_kiocb *req)
1031 {
1032         if (!(io_op_defs[req->opcode].work_flags & IO_WQ_WORK_MM))
1033                 return 0;
1034         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
1035 }
1036
1037 static void io_sq_thread_associate_blkcg(struct io_ring_ctx *ctx,
1038                                          struct cgroup_subsys_state **cur_css)
1039
1040 {
1041 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1042         /* puts the old one when swapping */
1043         if (*cur_css != ctx->sqo_blkcg_css) {
1044                 kthread_associate_blkcg(ctx->sqo_blkcg_css);
1045                 *cur_css = ctx->sqo_blkcg_css;
1046         }
1047 #endif
1048 }
1049
1050 static void io_sq_thread_unassociate_blkcg(void)
1051 {
1052 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1053         kthread_associate_blkcg(NULL);
1054 #endif
1055 }
1056
1057 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1058 {
1059         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1060                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1061 }
1062
1063 /*
1064  * None of these are dereferenced, they are simply used to check if any of
1065  * them have changed. If we're under current and check they are still the
1066  * same, we're fine to grab references to them for actual out-of-line use.
1067  */
1068 static void io_init_identity(struct io_identity *id)
1069 {
1070         id->files = current->files;
1071         id->mm = current->mm;
1072 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1073         rcu_read_lock();
1074         id->blkcg_css = blkcg_css();
1075         rcu_read_unlock();
1076 #endif
1077         id->creds = current_cred();
1078         id->nsproxy = current->nsproxy;
1079         id->fs = current->fs;
1080         id->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1081 #ifdef CONFIG_AUDIT
1082         id->loginuid = current->loginuid;
1083         id->sessionid = current->sessionid;
1084 #endif
1085         refcount_set(&id->count, 1);
1086 }
1087
1088 static inline void __io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1089 {
1090         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1091         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1092 }
1093
1094 /*
1095  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
1096  * touch any members of io_wq_work.
1097  */
1098 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1099 {
1100         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1101
1102         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1103                 return;
1104
1105         __io_req_init_async(req);
1106
1107         /* Grab a ref if this isn't our static identity */
1108         req->work.identity = tctx->identity;
1109         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
1110                 refcount_inc(&req->work.identity->count);
1111 }
1112
1113 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1114 {
1115         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1116 }
1117
1118 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1119 {
1120         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1121
1122         complete(&ctx->ref_comp);
1123 }
1124
1125 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1126 {
1127         return !req->timeout.off;
1128 }
1129
1130 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1131 {
1132         struct io_ring_ctx *ctx;
1133         int hash_bits;
1134
1135         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1136         if (!ctx)
1137                 return NULL;
1138
1139         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1140         if (!ctx->fallback_req)
1141                 goto err;
1142
1143         /*
1144          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1145          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1146          */
1147         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1148         hash_bits -= 5;
1149         if (hash_bits <= 0)
1150                 hash_bits = 1;
1151         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1152         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1153                                         GFP_KERNEL);
1154         if (!ctx->cancel_hash)
1155                 goto err;
1156         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1157
1158         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1159                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1160                 goto err;
1161
1162         ctx->flags = p->flags;
1163         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1164         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1165         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1166         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1167         init_completion(&ctx->ref_comp);
1168         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1169         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1170         idr_init(&ctx->personality_idr);
1171         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1172         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1173         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1174         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1175         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1176         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1177         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1178         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1179         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1180         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1181         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1182         return ctx;
1183 err:
1184         if (ctx->fallback_req)
1185                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1186         kfree(ctx->cancel_hash);
1187         kfree(ctx);
1188         return NULL;
1189 }
1190
1191 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1192 {
1193         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1194                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1195
1196                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1197                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1198         }
1199
1200         return false;
1201 }
1202
1203 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1204 {
1205         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1206
1207         /* order cqe stores with ring update */
1208         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1209
1210         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1211                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1212                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1213         }
1214 }
1215
1216 static void io_put_identity(struct io_uring_task *tctx, struct io_kiocb *req)
1217 {
1218         if (req->work.identity == &tctx->__identity)
1219                 return;
1220         if (refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1221                 kfree(req->work.identity);
1222 }
1223
1224 static void io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1225 {
1226         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1227                 return;
1228
1229         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1230
1231         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1232                 mmdrop(req->work.identity->mm);
1233                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_MM;
1234         }
1235 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1236         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) {
1237                 css_put(req->work.identity->blkcg_css);
1238                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_BLKCG;
1239         }
1240 #endif
1241         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) {
1242                 put_cred(req->work.identity->creds);
1243                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_CREDS;
1244         }
1245         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) {
1246                 struct fs_struct *fs = req->work.identity->fs;
1247
1248                 spin_lock(&req->work.identity->fs->lock);
1249                 if (--fs->users)
1250                         fs = NULL;
1251                 spin_unlock(&req->work.identity->fs->lock);
1252                 if (fs)
1253                         free_fs_struct(fs);
1254                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FS;
1255         }
1256
1257         io_put_identity(req->task->io_uring, req);
1258 }
1259
1260 /*
1261  * Create a private copy of io_identity, since some fields don't match
1262  * the current context.
1263  */
1264 static bool io_identity_cow(struct io_kiocb *req)
1265 {
1266         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1267         const struct cred *creds = NULL;
1268         struct io_identity *id;
1269
1270         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)
1271                 creds = req->work.identity->creds;
1272
1273         id = kmemdup(req->work.identity, sizeof(*id), GFP_KERNEL);
1274         if (unlikely(!id)) {
1275                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1276                 return false;
1277         }
1278
1279         /*
1280          * We can safely just re-init the creds we copied  Either the field
1281          * matches the current one, or we haven't grabbed it yet. The only
1282          * exception is ->creds, through registered personalities, so handle
1283          * that one separately.
1284          */
1285         io_init_identity(id);
1286         if (creds)
1287                 req->work.identity->creds = creds;
1288
1289         /* add one for this request */
1290         refcount_inc(&id->count);
1291
1292         /* drop tctx and req identity references, if needed */
1293         if (tctx->identity != &tctx->__identity &&
1294             refcount_dec_and_test(&tctx->identity->count))
1295                 kfree(tctx->identity);
1296         if (req->work.identity != &tctx->__identity &&
1297             refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1298                 kfree(req->work.identity);
1299
1300         req->work.identity = id;
1301         tctx->identity = id;
1302         return true;
1303 }
1304
1305 static bool io_grab_identity(struct io_kiocb *req)
1306 {
1307         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1308         struct io_identity *id = req->work.identity;
1309         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1310
1311         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FSIZE) {
1312                 if (id->fsize != rlimit(RLIMIT_FSIZE))
1313                         return false;
1314                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FSIZE;
1315         }
1316 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1317         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) &&
1318             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_BLKCG)) {
1319                 rcu_read_lock();
1320                 if (id->blkcg_css != blkcg_css()) {
1321                         rcu_read_unlock();
1322                         return false;
1323                 }
1324                 /*
1325                  * This should be rare, either the cgroup is dying or the task
1326                  * is moving cgroups. Just punt to root for the handful of ios.
1327                  */
1328                 if (css_tryget_online(id->blkcg_css))
1329                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_BLKCG;
1330                 rcu_read_unlock();
1331         }
1332 #endif
1333         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)) {
1334                 if (id->creds != current_cred())
1335                         return false;
1336                 get_cred(id->creds);
1337                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
1338         }
1339 #ifdef CONFIG_AUDIT
1340         if (!uid_eq(current->loginuid, id->loginuid) ||
1341             current->sessionid != id->sessionid)
1342                 return false;
1343 #endif
1344         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) &&
1345             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FS)) {
1346                 if (current->fs != id->fs)
1347                         return false;
1348                 spin_lock(&id->fs->lock);
1349                 if (!id->fs->in_exec) {
1350                         id->fs->users++;
1351                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FS;
1352                 } else {
1353                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1354                 }
1355                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1356         }
1357         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1358             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1359             !(req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE)) {
1360                 if (id->files != current->files ||
1361                     id->nsproxy != current->nsproxy)
1362                         return false;
1363                 atomic_inc(&id->files->count);
1364                 get_nsproxy(id->nsproxy);
1365                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1366
1367                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1368                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1369                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1370                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FILES;
1371         }
1372
1373         return true;
1374 }
1375
1376 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1377 {
1378         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1379         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1380         struct io_identity *id;
1381
1382         io_req_init_async(req);
1383         id = req->work.identity;
1384
1385         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1386                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1387
1388         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1389                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1390                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1391         } else {
1392                 if (def->unbound_nonreg_file)
1393                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1394         }
1395
1396         /* ->mm can never change on us */
1397         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) &&
1398             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM)) {
1399                 mmgrab(id->mm);
1400                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_MM;
1401         }
1402
1403         /* if we fail grabbing identity, we must COW, regrab, and retry */
1404         if (io_grab_identity(req))
1405                 return;
1406
1407         if (!io_identity_cow(req))
1408                 return;
1409
1410         /* can't fail at this point */
1411         if (!io_grab_identity(req))
1412                 WARN_ON(1);
1413 }
1414
1415 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1416 {
1417         struct io_kiocb *cur;
1418
1419         io_prep_async_work(req);
1420         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1421                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1422                         io_prep_async_work(cur);
1423 }
1424
1425 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1426 {
1427         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1428         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1429
1430         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1431                                         &req->work, req->flags);
1432         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1433         return link;
1434 }
1435
1436 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1437 {
1438         struct io_kiocb *link;
1439
1440         /* init ->work of the whole link before punting */
1441         io_prep_async_link(req);
1442         link = __io_queue_async_work(req);
1443
1444         if (link)
1445                 io_queue_linked_timeout(link);
1446 }
1447
1448 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1449 {
1450         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1451         int ret;
1452
1453         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1454         if (ret != -1) {
1455                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1456                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1457                 list_del_init(&req->timeout.list);
1458                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1459                 io_put_req_deferred(req, 1);
1460         }
1461 }
1462
1463 static bool io_task_match(struct io_kiocb *req, struct task_struct *tsk)
1464 {
1465         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1466
1467         if (!tsk || req->task == tsk)
1468                 return true;
1469         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1470                 if (ctx->sq_data && req->task == ctx->sq_data->thread)
1471                         return true;
1472         }
1473         return false;
1474 }
1475
1476 /*
1477  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1478  */
1479 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk)
1480 {
1481         struct io_kiocb *req, *tmp;
1482         int canceled = 0;
1483
1484         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1485         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1486                 if (io_task_match(req, tsk)) {
1487                         io_kill_timeout(req);
1488                         canceled++;
1489                 }
1490         }
1491         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1492         return canceled != 0;
1493 }
1494
1495 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1496 {
1497         do {
1498                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1499                                                 struct io_defer_entry, list);
1500                 struct io_kiocb *link;
1501
1502                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1503                         break;
1504                 list_del_init(&de->list);
1505                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1506                 link = __io_queue_async_work(de->req);
1507                 if (link) {
1508                         __io_queue_linked_timeout(link);
1509                         /* drop submission reference */
1510                         io_put_req_deferred(link, 1);
1511                 }
1512                 kfree(de);
1513         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1514 }
1515
1516 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1517 {
1518         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1519                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1520                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1521
1522                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1523                         break;
1524                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1525                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1526                         break;
1527
1528                 list_del_init(&req->timeout.list);
1529                 io_kill_timeout(req);
1530         }
1531 }
1532
1533 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1534 {
1535         io_flush_timeouts(ctx);
1536         __io_commit_cqring(ctx);
1537
1538         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1539                 __io_queue_deferred(ctx);
1540 }
1541
1542 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1543 {
1544         struct io_rings *r = ctx->rings;
1545
1546         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1547 }
1548
1549 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1550 {
1551         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1552         unsigned tail;
1553
1554         tail = ctx->cached_cq_tail;
1555         /*
1556          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1557          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1558          * fill the cq entry
1559          */
1560         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1561                 return NULL;
1562
1563         ctx->cached_cq_tail++;
1564         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1565 }
1566
1567 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1568 {
1569         if (!ctx->cq_ev_fd)
1570                 return false;
1571         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1572                 return false;
1573         if (!ctx->eventfd_async)
1574                 return true;
1575         return io_wq_current_is_worker();
1576 }
1577
1578 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1579 {
1580         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1581                 wake_up(&ctx->wait);
1582         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1583                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1584         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1585                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1586 }
1587
1588 static void io_cqring_mark_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1589 {
1590         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1591                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1592                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1593                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1594         }
1595 }
1596
1597 static inline bool __io_match_files(struct io_kiocb *req,
1598                                     struct files_struct *files)
1599 {
1600         return ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
1601                 (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES)) &&
1602                 req->work.identity->files == files;
1603 }
1604
1605 static bool io_match_files(struct io_kiocb *req,
1606                            struct files_struct *files)
1607 {
1608         struct io_kiocb *link;
1609
1610         if (!files)
1611                 return true;
1612         if (__io_match_files(req, files))
1613                 return true;
1614         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD) {
1615                 list_for_each_entry(link, &req->link_list, link_list) {
1616                         if (__io_match_files(link, files))
1617                                 return true;
1618                 }
1619         }
1620         return false;
1621 }
1622
1623 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1624 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1625                                      struct task_struct *tsk,
1626                                      struct files_struct *files)
1627 {
1628         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1629         struct io_kiocb *req, *tmp;
1630         struct io_uring_cqe *cqe;
1631         unsigned long flags;
1632         LIST_HEAD(list);
1633
1634         if (!force) {
1635                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1636                         return true;
1637                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1638                     rings->cq_ring_entries))
1639                         return false;
1640         }
1641
1642         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1643
1644         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1645         if (force)
1646                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1647
1648         cqe = NULL;
1649         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1650                 if (tsk && req->task != tsk)
1651                         continue;
1652                 if (!io_match_files(req, files))
1653                         continue;
1654
1655                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1656                 if (!cqe && !force)
1657                         break;
1658
1659                 list_move(&req->compl.list, &list);
1660                 if (cqe) {
1661                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1662                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1663                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1664                 } else {
1665                         ctx->cached_cq_overflow++;
1666                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1667                                    ctx->cached_cq_overflow);
1668                 }
1669         }
1670
1671         io_commit_cqring(ctx);
1672         io_cqring_mark_overflow(ctx);
1673
1674         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1675         io_cqring_ev_posted(ctx);
1676
1677         while (!list_empty(&list)) {
1678                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1679                 list_del(&req->compl.list);
1680                 io_put_req(req);
1681         }
1682
1683         return cqe != NULL;
1684 }
1685
1686 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1687 {
1688         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1689         struct io_uring_cqe *cqe;
1690
1691         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1692
1693         /*
1694          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1695          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1696          * the ring.
1697          */
1698         cqe = io_get_cqring(ctx);
1699         if (likely(cqe)) {
1700                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1701                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1702                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1703         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1704                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1705                 /*
1706                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1707                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1708                  * to drop it on the floor.
1709                  */
1710                 ctx->cached_cq_overflow++;
1711                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1712         } else {
1713                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1714                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1715                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1716                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1717                 }
1718                 io_clean_op(req);
1719                 req->result = res;
1720                 req->compl.cflags = cflags;
1721                 refcount_inc(&req->refs);
1722                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1723         }
1724 }
1725
1726 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1727 {
1728         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1729 }
1730
1731 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1732 {
1733         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1734         unsigned long flags;
1735
1736         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1737         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1738         io_commit_cqring(ctx);
1739         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1740
1741         io_cqring_ev_posted(ctx);
1742 }
1743
1744 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1745 {
1746         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1747
1748         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1749         while (!list_empty(&cs->list)) {
1750                 struct io_kiocb *req;
1751
1752                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1753                 list_del(&req->compl.list);
1754                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1755
1756                 /*
1757                  * io_free_req() doesn't care about completion_lock unless one
1758                  * of these flags is set. REQ_F_WORK_INITIALIZED is in the list
1759                  * because of a potential deadlock with req->work.fs->lock
1760                  */
1761                 if (req->flags & (REQ_F_FAIL_LINK|REQ_F_LINK_TIMEOUT
1762                                  |REQ_F_WORK_INITIALIZED)) {
1763                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1764                         io_put_req(req);
1765                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1766                 } else {
1767                         io_put_req(req);
1768                 }
1769         }
1770         io_commit_cqring(ctx);
1771         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1772
1773         io_cqring_ev_posted(ctx);
1774         cs->nr = 0;
1775 }
1776
1777 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1778                               struct io_comp_state *cs)
1779 {
1780         if (!cs) {
1781                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1782                 io_put_req(req);
1783         } else {
1784                 io_clean_op(req);
1785                 req->result = res;
1786                 req->compl.cflags = cflags;
1787                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1788                 if (++cs->nr >= 32)
1789                         io_submit_flush_completions(cs);
1790         }
1791 }
1792
1793 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1794 {
1795         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1796 }
1797
1798 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1799 {
1800         return req == (struct io_kiocb *)
1801                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1802 }
1803
1804 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1805 {
1806         struct io_kiocb *req;
1807
1808         req = ctx->fallback_req;
1809         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1810                 return req;
1811
1812         return NULL;
1813 }
1814
1815 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1816                                      struct io_submit_state *state)
1817 {
1818         if (!state->free_reqs) {
1819                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1820                 size_t sz;
1821                 int ret;
1822
1823                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1824                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1825
1826                 /*
1827                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1828                  * retry single alloc to be on the safe side.
1829                  */
1830                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1831                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1832                         if (!state->reqs[0])
1833                                 goto fallback;
1834                         ret = 1;
1835                 }
1836                 state->free_reqs = ret;
1837         }
1838
1839         state->free_reqs--;
1840         return state->reqs[state->free_reqs];
1841 fallback:
1842         return io_get_fallback_req(ctx);
1843 }
1844
1845 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1846                           bool fixed)
1847 {
1848         if (fixed)
1849                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1850         else
1851                 fput(file);
1852 }
1853
1854 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1855 {
1856         io_clean_op(req);
1857
1858         if (req->async_data)
1859                 kfree(req->async_data);
1860         if (req->file)
1861                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1862
1863         io_req_clean_work(req);
1864 }
1865
1866 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1867 {
1868         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1869         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1870
1871         io_dismantle_req(req);
1872
1873         percpu_counter_dec(&tctx->inflight);
1874         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
1875                 wake_up(&tctx->wait);
1876         put_task_struct(req->task);
1877
1878         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1879                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1880         else
1881                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1882         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1883 }
1884
1885 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1886 {
1887         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1888         struct io_kiocb *link;
1889         bool cancelled = false;
1890         unsigned long flags;
1891
1892         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1893         link = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
1894                                         link_list);
1895         /*
1896          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1897          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1898          */
1899         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1900                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1901                 int ret;
1902
1903                 list_del_init(&link->link_list);
1904                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1905                 if (ret != -1) {
1906                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1907                         io_commit_cqring(ctx);
1908                         cancelled = true;
1909                 }
1910         }
1911         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1912         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1913
1914         if (cancelled) {
1915                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1916                 io_put_req(link);
1917         }
1918 }
1919
1920 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1921 {
1922         struct io_kiocb *nxt;
1923
1924         /*
1925          * The list should never be empty when we are called here. But could
1926          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1927          * safe side.
1928          */
1929         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1930                 return NULL;
1931
1932         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1933         list_del_init(&req->link_list);
1934         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1935                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1936         return nxt;
1937 }
1938
1939 /*
1940  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1941  */
1942 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1943 {
1944         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1945         unsigned long flags;
1946
1947         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1948         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1949                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1950                                                 struct io_kiocb, link_list);
1951
1952                 list_del_init(&link->link_list);
1953                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1954
1955                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1956
1957                 /*
1958                  * It's ok to free under spinlock as they're not linked anymore,
1959                  * but avoid REQ_F_WORK_INITIALIZED because it may deadlock on
1960                  * work.fs->lock.
1961                  */
1962                 if (link->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1963                         io_put_req_deferred(link, 2);
1964                 else
1965                         io_double_put_req(link);
1966         }
1967
1968         io_commit_cqring(ctx);
1969         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1970
1971         io_cqring_ev_posted(ctx);
1972 }
1973
1974 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1975 {
1976         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1977         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1978                 io_kill_linked_timeout(req);
1979
1980         /*
1981          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1982          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1983          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1984          * of the chain.
1985          */
1986         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
1987                 return io_req_link_next(req);
1988         io_fail_links(req);
1989         return NULL;
1990 }
1991
1992 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1993 {
1994         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1995                 return NULL;
1996         return __io_req_find_next(req);
1997 }
1998
1999 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, bool twa_signal_ok)
2000 {
2001         struct task_struct *tsk = req->task;
2002         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2003         enum task_work_notify_mode notify;
2004         int ret;
2005
2006         if (tsk->flags & PF_EXITING)
2007                 return -ESRCH;
2008
2009         /*
2010          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2011          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2012          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2013          * will do the job.
2014          */
2015         notify = TWA_NONE;
2016         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && twa_signal_ok)
2017                 notify = TWA_SIGNAL;
2018
2019         ret = task_work_add(tsk, &req->task_work, notify);
2020         if (!ret)
2021                 wake_up_process(tsk);
2022
2023         return ret;
2024 }
2025
2026 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
2027 {
2028         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2029
2030         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2031         io_cqring_fill_event(req, error);
2032         io_commit_cqring(ctx);
2033         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2034
2035         io_cqring_ev_posted(ctx);
2036         req_set_fail_links(req);
2037         io_double_put_req(req);
2038 }
2039
2040 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2041 {
2042         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2043         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2044
2045         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
2046         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2047 }
2048
2049 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2050 {
2051         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2052
2053         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx)) {
2054                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2055                 __io_queue_sqe(req, NULL);
2056                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2057         } else {
2058                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2059         }
2060 }
2061
2062 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2063 {
2064         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2065         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2066
2067         __io_req_task_submit(req);
2068         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2069 }
2070
2071 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2072 {
2073         int ret;
2074
2075         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
2076         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2077
2078         ret = io_req_task_work_add(req, true);
2079         if (unlikely(ret)) {
2080                 struct task_struct *tsk;
2081
2082                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
2083                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2084                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2085                 wake_up_process(tsk);
2086         }
2087 }
2088
2089 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2090 {
2091         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2092
2093         if (nxt)
2094                 io_req_task_queue(nxt);
2095 }
2096
2097 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2098 {
2099         io_queue_next(req);
2100         __io_free_req(req);
2101 }
2102
2103 struct req_batch {
2104         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
2105         int to_free;
2106
2107         struct task_struct      *task;
2108         int                     task_refs;
2109 };
2110
2111 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2112 {
2113         rb->to_free = 0;
2114         rb->task_refs = 0;
2115         rb->task = NULL;
2116 }
2117
2118 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
2119                                       struct req_batch *rb)
2120 {
2121         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
2122         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
2123         rb->to_free = 0;
2124 }
2125
2126 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2127                                      struct req_batch *rb)
2128 {
2129         if (rb->to_free)
2130                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
2131         if (rb->task) {
2132                 struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2133
2134                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2135                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2136                 rb->task = NULL;
2137         }
2138 }
2139
2140 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
2141 {
2142         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
2143                 io_free_req(req);
2144                 return;
2145         }
2146         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
2147                 io_queue_next(req);
2148
2149         if (req->task != rb->task) {
2150                 if (rb->task) {
2151                         struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2152
2153                         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2154                         put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2155                 }
2156                 rb->task = req->task;
2157                 rb->task_refs = 0;
2158         }
2159         rb->task_refs++;
2160
2161         io_dismantle_req(req);
2162         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
2163         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
2164                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
2165 }
2166
2167 /*
2168  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2169  * was the last reference to this request.
2170  */
2171 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2172 {
2173         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2174
2175         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2176                 nxt = io_req_find_next(req);
2177                 __io_free_req(req);
2178         }
2179         return nxt;
2180 }
2181
2182 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2183 {
2184         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2185                 io_free_req(req);
2186 }
2187
2188 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2189 {
2190         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2191
2192         io_free_req(req);
2193 }
2194
2195 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2196 {
2197         int ret;
2198
2199         init_task_work(&req->task_work, io_put_req_deferred_cb);
2200         ret = io_req_task_work_add(req, true);
2201         if (unlikely(ret)) {
2202                 struct task_struct *tsk;
2203
2204                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2205                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2206                 wake_up_process(tsk);
2207         }
2208 }
2209
2210 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2211 {
2212         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2213                 io_free_req_deferred(req);
2214 }
2215
2216 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
2217 {
2218         struct io_kiocb *nxt;
2219
2220         /*
2221          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
2222          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
2223          * it just will be re-punted async in io_put_work()
2224          */
2225         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
2226                 return NULL;
2227
2228         nxt = io_req_find_next(req);
2229         return nxt ? &nxt->work : NULL;
2230 }
2231
2232 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2233 {
2234         /* drop both submit and complete references */
2235         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2236                 io_free_req(req);
2237 }
2238
2239 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
2240 {
2241         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2242
2243         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
2244                 /*
2245                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
2246                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
2247                  * entries. We cannot safely to it from here.
2248                  */
2249                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
2250                         return -1U;
2251
2252                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2253         }
2254
2255         /* See comment at the top of this file */
2256         smp_rmb();
2257         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
2258 }
2259
2260 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2261 {
2262         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2263
2264         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2265         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2266 }
2267
2268 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2269 {
2270         unsigned int cflags;
2271
2272         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2273         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2274         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2275         kfree(kbuf);
2276         return cflags;
2277 }
2278
2279 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2280 {
2281         struct io_buffer *kbuf;
2282
2283         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2284         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2285 }
2286
2287 static inline bool io_run_task_work(void)
2288 {
2289         /*
2290          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2291          * not add work to such a task.
2292          */
2293         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2294                 return false;
2295         if (current->task_works) {
2296                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2297                 task_work_run();
2298                 return true;
2299         }
2300
2301         return false;
2302 }
2303
2304 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
2305 {
2306         struct io_kiocb *req;
2307
2308         do {
2309                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
2310                 list_del(&req->inflight_entry);
2311                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
2312         } while (!list_empty(again));
2313 }
2314
2315 /*
2316  * Find and free completed poll iocbs
2317  */
2318 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2319                                struct list_head *done)
2320 {
2321         struct req_batch rb;
2322         struct io_kiocb *req;
2323         LIST_HEAD(again);
2324
2325         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2326         smp_rmb();
2327
2328         io_init_req_batch(&rb);
2329         while (!list_empty(done)) {
2330                 int cflags = 0;
2331
2332                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2333                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2334                         req->result = 0;
2335                         req->iopoll_completed = 0;
2336                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2337                         continue;
2338                 }
2339                 list_del(&req->inflight_entry);
2340
2341                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2342                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2343
2344                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2345                 (*nr_events)++;
2346
2347                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2348                         io_req_free_batch(&rb, req);
2349         }
2350
2351         io_commit_cqring(ctx);
2352         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2353                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2354         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2355
2356         if (!list_empty(&again))
2357                 io_iopoll_queue(&again);
2358 }
2359
2360 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2361                         long min)
2362 {
2363         struct io_kiocb *req, *tmp;
2364         LIST_HEAD(done);
2365         bool spin;
2366         int ret;
2367
2368         /*
2369          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2370          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2371          */
2372         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2373
2374         ret = 0;
2375         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2376                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2377
2378                 /*
2379                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2380                  * If we find a request that requires polling, break out
2381                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2382                  */
2383                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2384                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2385                         continue;
2386                 }
2387                 if (!list_empty(&done))
2388                         break;
2389
2390                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2391                 if (ret < 0)
2392                         break;
2393
2394                 /* iopoll may have completed current req */
2395                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2396                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2397
2398                 if (ret && spin)
2399                         spin = false;
2400                 ret = 0;
2401         }
2402
2403         if (!list_empty(&done))
2404                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2405
2406         return ret;
2407 }
2408
2409 /*
2410  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2411  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2412  * as a non-spinning completion check.
2413  */
2414 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2415                                 long min)
2416 {
2417         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2418                 int ret;
2419
2420                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2421                 if (ret < 0)
2422                         return ret;
2423                 if (*nr_events >= min)
2424                         return 0;
2425         }
2426
2427         return 1;
2428 }
2429
2430 /*
2431  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2432  * find and complete them.
2433  */
2434 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2435 {
2436         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2437                 return;
2438
2439         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2440         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2441                 unsigned int nr_events = 0;
2442
2443                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2444
2445                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2446                 if (nr_events == 0)
2447                         break;
2448                 /*
2449                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2450                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2451                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2452                  */
2453                 if (need_resched()) {
2454                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2455                         cond_resched();
2456                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2457                 }
2458         }
2459         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2460 }
2461
2462 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2463 {
2464         unsigned int nr_events = 0;
2465         int iters = 0, ret = 0;
2466
2467         /*
2468          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2469          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2470          * that got punted to a workqueue.
2471          */
2472         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2473         do {
2474                 /*
2475                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2476                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2477                  * already triggered a CQE (eg in error).
2478                  */
2479                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2480                         break;
2481
2482                 /*
2483                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2484                  * application entering polling for a command before it gets
2485                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2486                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2487                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2488                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2489                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2490                  * very same mutex.
2491                  */
2492                 if (!(++iters & 7)) {
2493                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2494                         io_run_task_work();
2495                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2496                 }
2497
2498                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2499                 if (ret <= 0)
2500                         break;
2501                 ret = 0;
2502         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2503
2504         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2505         return ret;
2506 }
2507
2508 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2509 {
2510         /*
2511          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2512          * thread.
2513          */
2514         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2515                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2516
2517                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2518         }
2519         file_end_write(req->file);
2520 }
2521
2522 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2523                                   struct io_comp_state *cs)
2524 {
2525         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2526         int cflags = 0;
2527
2528         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2529                 kiocb_end_write(req);
2530
2531         if (res != req->result)
2532                 req_set_fail_links(req);
2533         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2534                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2535         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2536 }
2537
2538 #ifdef CONFIG_BLOCK
2539 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2540 {
2541         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2542         ssize_t ret = -ECANCELED;
2543         struct iov_iter iter;
2544         int rw;
2545
2546         if (error) {
2547                 ret = error;
2548                 goto end_req;
2549         }
2550
2551         switch (req->opcode) {
2552         case IORING_OP_READV:
2553         case IORING_OP_READ_FIXED:
2554         case IORING_OP_READ:
2555                 rw = READ;
2556                 break;
2557         case IORING_OP_WRITEV:
2558         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2559         case IORING_OP_WRITE:
2560                 rw = WRITE;
2561                 break;
2562         default:
2563                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2564                                 req->opcode);
2565                 goto end_req;
2566         }
2567
2568         if (!req->async_data) {
2569                 ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2570                 if (ret < 0)
2571                         goto end_req;
2572                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2573                 if (!ret)
2574                         return true;
2575                 kfree(iovec);
2576         } else {
2577                 return true;
2578         }
2579 end_req:
2580         req_set_fail_links(req);
2581         return false;
2582 }
2583 #endif
2584
2585 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2586 {
2587 #ifdef CONFIG_BLOCK
2588         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2589         int ret;
2590
2591         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2592                 return false;
2593         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2594                 return false;
2595
2596         ret = io_sq_thread_acquire_mm(req->ctx, req);
2597
2598         if (io_resubmit_prep(req, ret)) {
2599                 refcount_inc(&req->refs);
2600                 io_queue_async_work(req);
2601                 return true;
2602         }
2603
2604 #endif
2605         return false;
2606 }
2607
2608 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2609                              struct io_comp_state *cs)
2610 {
2611         if (!io_rw_reissue(req, res))
2612                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2613 }
2614
2615 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2616 {
2617         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2618
2619         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2620 }
2621
2622 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2623 {
2624         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2625
2626         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2627                 kiocb_end_write(req);
2628
2629         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2630                 req_set_fail_links(req);
2631
2632         WRITE_ONCE(req->result, res);
2633         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2634         smp_wmb();
2635         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2636 }
2637
2638 /*
2639  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2640  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2641  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2642  * accessing the kiocb cookie.
2643  */
2644 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2645 {
2646         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2647
2648         /*
2649          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2650          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2651          * different devices.
2652          */
2653         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2654                 ctx->poll_multi_file = false;
2655         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2656                 struct io_kiocb *list_req;
2657
2658                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2659                                                 inflight_entry);
2660                 if (list_req->file != req->file)
2661                         ctx->poll_multi_file = true;
2662         }
2663
2664         /*
2665          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2666          * it to the front so we find it first.
2667          */
2668         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2669                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2670         else
2671                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2672
2673         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2674             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2675                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2676 }
2677
2678 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2679 {
2680         if (state->has_refs)
2681                 fput_many(state->file, state->has_refs);
2682         state->file = NULL;
2683 }
2684
2685 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2686 {
2687         if (state->file)
2688                 __io_state_file_put(state);
2689 }
2690
2691 /*
2692  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2693  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2694  * has more than one submission.
2695  */
2696 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2697 {
2698         if (!state)
2699                 return fget(fd);
2700
2701         if (state->file) {
2702                 if (state->fd == fd) {
2703                         state->has_refs--;
2704                         return state->file;
2705                 }
2706                 __io_state_file_put(state);
2707         }
2708         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2709         if (!state->file)
2710                 return NULL;
2711
2712         state->fd = fd;
2713         state->has_refs = state->ios_left - 1;
2714         return state->file;
2715 }
2716
2717 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2718 {
2719 #ifdef CONFIG_BLOCK
2720         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2721 #else
2722         return true;
2723 #endif
2724 }
2725
2726 /*
2727  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2728  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2729  * inline.
2730  */
2731 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2732 {
2733         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2734
2735         if (S_ISBLK(mode)) {
2736                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2737                         return true;
2738                 return false;
2739         }
2740         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2741                 return true;
2742         if (S_ISREG(mode)) {
2743                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2744                     file->f_op != &io_uring_fops)
2745                         return true;
2746                 return false;
2747         }
2748
2749         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2750         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2751                 return true;
2752
2753         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2754                 return false;
2755
2756         if (rw == READ)
2757                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2758
2759         return file->f_op->write_iter != NULL;
2760 }
2761
2762 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2763 {
2764         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2765         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2766         unsigned ioprio;
2767         int ret;
2768
2769         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2770                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2771
2772         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2773         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2774                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2775                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2776         }
2777         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2778         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2779         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2780         if (unlikely(ret))
2781                 return ret;
2782
2783         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2784         if (ioprio) {
2785                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2786                 if (ret)
2787                         return ret;
2788
2789                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2790         } else
2791                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2792
2793         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2794         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2795                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2796
2797         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2798                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2799                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2800                         return -EOPNOTSUPP;
2801
2802                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2803                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2804                 req->iopoll_completed = 0;
2805         } else {
2806                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2807                         return -EINVAL;
2808                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2809         }
2810
2811         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2812         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2813         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2814         return 0;
2815 }
2816
2817 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2818 {
2819         switch (ret) {
2820         case -EIOCBQUEUED:
2821                 break;
2822         case -ERESTARTSYS:
2823         case -ERESTARTNOINTR:
2824         case -ERESTARTNOHAND:
2825         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2826                 /*
2827                  * We can't just restart the syscall, since previously
2828                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2829                  * IO with EINTR.
2830                  */
2831                 ret = -EINTR;
2832                 fallthrough;
2833         default:
2834                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2835         }
2836 }
2837
2838 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2839                        struct io_comp_state *cs)
2840 {
2841         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2842         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2843
2844         /* add previously done IO, if any */
2845         if (io && io->bytes_done > 0) {
2846                 if (ret < 0)
2847                         ret = io->bytes_done;
2848                 else
2849                         ret += io->bytes_done;
2850         }
2851
2852         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2853                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2854         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2855                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2856         else
2857                 io_rw_done(kiocb, ret);
2858 }
2859
2860 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2861                                struct iov_iter *iter)
2862 {
2863         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2864         size_t len = req->rw.len;
2865         struct io_mapped_ubuf *imu;
2866         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2867         size_t offset;
2868         u64 buf_addr;
2869
2870         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2871                 return -EFAULT;
2872         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2873         imu = &ctx->user_bufs[index];
2874         buf_addr = req->rw.addr;
2875
2876         /* overflow */
2877         if (buf_addr + len < buf_addr)
2878                 return -EFAULT;
2879         /* not inside the mapped region */
2880         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2881                 return -EFAULT;
2882
2883         /*
2884          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2885          * and advance us to the beginning.
2886          */
2887         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2888         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2889
2890         if (offset) {
2891                 /*
2892                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2893                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2894                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2895                  * we know that:
2896                  *
2897                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2898                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2899                  *    first and last bvec
2900                  *
2901                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2902                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2903                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2904                  * since we can just skip the first segment, which may not
2905                  * be PAGE_SIZE aligned.
2906                  */
2907                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2908
2909                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2910                         iov_iter_advance(iter, offset);
2911                 } else {
2912                         unsigned long seg_skip;
2913
2914                         /* skip first vec */
2915                         offset -= bvec->bv_len;
2916                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2917
2918                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2919                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2920                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2921                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2922                 }
2923         }
2924
2925         return len;
2926 }
2927
2928 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2929 {
2930         if (needs_lock)
2931                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2932 }
2933
2934 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2935 {
2936         /*
2937          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2938          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2939          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2940          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2941          */
2942         if (needs_lock)
2943                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2944 }
2945
2946 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2947                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2948                                           bool needs_lock)
2949 {
2950         struct io_buffer *head;
2951
2952         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2953                 return kbuf;
2954
2955         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2956
2957         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2958
2959         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2960         if (head) {
2961                 if (!list_empty(&head->list)) {
2962                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2963                                                         list);
2964                         list_del(&kbuf->list);
2965                 } else {
2966                         kbuf = head;
2967                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2968                 }
2969                 if (*len > kbuf->len)
2970                         *len = kbuf->len;
2971         } else {
2972                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2973         }
2974
2975         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2976
2977         return kbuf;
2978 }
2979
2980 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2981                                         bool needs_lock)
2982 {
2983         struct io_buffer *kbuf;
2984         u16 bgid;
2985
2986         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2987         bgid = req->buf_index;
2988         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2989         if (IS_ERR(kbuf))
2990                 return kbuf;
2991         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2992         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2993         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2994 }
2995
2996 #ifdef CONFIG_COMPAT
2997 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2998                                 bool needs_lock)
2999 {
3000         struct compat_iovec __user *uiov;
3001         compat_ssize_t clen;
3002         void __user *buf;
3003         ssize_t len;
3004
3005         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3006         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3007                 return -EFAULT;
3008         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3009                 return -EFAULT;
3010         if (clen < 0)
3011                 return -EINVAL;
3012
3013         len = clen;
3014         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3015         if (IS_ERR(buf))
3016                 return PTR_ERR(buf);
3017         iov[0].iov_base = buf;
3018         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3019         return 0;
3020 }
3021 #endif
3022
3023 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3024                                       bool needs_lock)
3025 {
3026         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3027         void __user *buf;
3028         ssize_t len;
3029
3030         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3031                 return -EFAULT;
3032
3033         len = iov[0].iov_len;
3034         if (len < 0)
3035                 return -EINVAL;
3036         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3037         if (IS_ERR(buf))
3038                 return PTR_ERR(buf);
3039         iov[0].iov_base = buf;
3040         iov[0].iov_len = len;
3041         return 0;
3042 }
3043
3044 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3045                                     bool needs_lock)
3046 {
3047         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3048                 struct io_buffer *kbuf;
3049
3050                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3051                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3052                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3053                 return 0;
3054         }
3055         if (!req->rw.len)
3056                 return 0;
3057         else if (req->rw.len > 1)
3058                 return -EINVAL;
3059
3060 #ifdef CONFIG_COMPAT
3061         if (req->ctx->compat)
3062                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3063 #endif
3064
3065         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3066 }
3067
3068 static ssize_t __io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3069                                  struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3070                                  bool needs_lock)
3071 {
3072         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3073         size_t sqe_len = req->rw.len;
3074         ssize_t ret;
3075         u8 opcode;
3076
3077         opcode = req->opcode;
3078         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3079                 *iovec = NULL;
3080                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3081         }
3082
3083         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3084         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3085                 return -EINVAL;
3086
3087         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3088                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3089                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3090                         if (IS_ERR(buf))
3091                                 return PTR_ERR(buf);
3092                         req->rw.len = sqe_len;
3093                 }
3094
3095                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3096                 *iovec = NULL;
3097                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
3098         }
3099
3100         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3101                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3102                 if (!ret) {
3103                         ret = (*iovec)->iov_len;
3104                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
3105                 }
3106                 *iovec = NULL;
3107                 return ret;
3108         }
3109
3110         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3111                               req->ctx->compat);
3112 }
3113
3114 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3115                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3116                                bool needs_lock)
3117 {
3118         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3119
3120         if (!iorw)
3121                 return __io_import_iovec(rw, req, iovec, iter, needs_lock);
3122         *iovec = NULL;
3123         return iov_iter_count(&iorw->iter);
3124 }
3125
3126 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3127 {
3128         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3129 }
3130
3131 /*
3132  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3133  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3134  */
3135 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3136 {
3137         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3138         struct file *file = req->file;
3139         ssize_t ret = 0;
3140
3141         /*
3142          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3143          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3144          * the kiocb to be handled from an async context.
3145          */
3146         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3147                 return -EOPNOTSUPP;
3148         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3149                 return -EAGAIN;
3150
3151         while (iov_iter_count(iter)) {
3152                 struct iovec iovec;
3153                 ssize_t nr;
3154
3155                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3156                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3157                 } else {
3158                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3159                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3160                 }
3161
3162                 if (rw == READ) {
3163                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3164                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3165                 } else {
3166                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3167                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3168                 }
3169
3170                 if (nr < 0) {
3171                         if (!ret)
3172                                 ret = nr;
3173                         break;
3174                 }
3175                 ret += nr;
3176                 if (nr != iovec.iov_len)
3177                         break;
3178                 req->rw.len -= nr;
3179                 req->rw.addr += nr;
3180                 iov_iter_advance(iter, nr);
3181         }
3182
3183         return ret;
3184 }
3185
3186 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3187                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3188 {
3189         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3190
3191         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3192         rw->free_iovec = iovec;
3193         rw->bytes_done = 0;
3194         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3195         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3196                 return;
3197         if (!iovec) {
3198                 unsigned iov_off = 0;
3199
3200                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3201                 if (iter->iov != fast_iov) {
3202                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3203                         rw->iter.iov += iov_off;
3204                 }
3205                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3206                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3207                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3208         } else {
3209                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3210         }
3211 }
3212
3213 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3214 {
3215         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3216         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3217         return req->async_data == NULL;
3218 }
3219
3220 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3221 {
3222         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3223                 return 0;
3224
3225         return  __io_alloc_async_data(req);
3226 }
3227
3228 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3229                              const struct iovec *fast_iov,
3230                              struct iov_iter *iter, bool force)
3231 {
3232         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3233                 return 0;
3234         if (!req->async_data) {
3235                 if (__io_alloc_async_data(req))
3236                         return -ENOMEM;
3237
3238                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3239         }
3240         return 0;
3241 }
3242
3243 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3244 {
3245         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3246         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3247         ssize_t ret;
3248
3249         ret = __io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3250         if (unlikely(ret < 0))
3251                 return ret;
3252
3253         iorw->bytes_done = 0;
3254         iorw->free_iovec = iov;
3255         if (iov)
3256                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3257         return 0;
3258 }
3259
3260 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3261 {
3262         ssize_t ret;
3263
3264         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3265         if (ret)
3266                 return ret;
3267
3268         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3269                 return -EBADF;
3270
3271         /* either don't need iovec imported or already have it */
3272         if (!req->async_data)
3273                 return 0;
3274         return io_rw_prep_async(req, READ);
3275 }
3276
3277 /*
3278  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3279  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3280  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3281  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3282  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3283  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3284  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3285  * slow path.
3286  */
3287 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3288                              int sync, void *arg)
3289 {
3290         struct wait_page_queue *wpq;
3291         struct io_kiocb *req = wait->private;
3292         struct wait_page_key *key = arg;
3293         int ret;
3294
3295         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3296
3297         if (!wake_page_match(wpq, key))
3298                 return 0;
3299
3300         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3301         list_del_init(&wait->entry);
3302
3303         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
3304         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3305
3306         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3307         refcount_inc(&req->refs);
3308         ret = io_req_task_work_add(req, true);
3309         if (unlikely(ret)) {
3310                 struct task_struct *tsk;
3311
3312                 /* queue just for cancelation */
3313                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
3314                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
3315                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
3316                 wake_up_process(tsk);
3317         }
3318         return 1;
3319 }
3320
3321 /*
3322  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3323  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3324  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3325  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3326  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3327  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3328  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3329  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3330  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3331  * async worker threads for a blocking retry.
3332  */
3333 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3334 {
3335         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3336         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3337         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3338
3339         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3340         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3341                 return false;
3342
3343         /* Only for buffered IO */
3344         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3345                 return false;
3346
3347         /*
3348          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3349          * support callback based unlocks
3350          */
3351         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3352                 return false;
3353
3354         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3355         wait->wait.private = req;
3356         wait->wait.flags = 0;
3357         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3358         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3359         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3360         kiocb->ki_waitq = wait;
3361         return true;
3362 }
3363
3364 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3365 {
3366         if (req->file->f_op->read_iter)
3367                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3368         else if (req->file->f_op->read)
3369                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3370         else
3371                 return -EINVAL;
3372 }
3373
3374 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3375                    struct io_comp_state *cs)
3376 {
3377         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3378         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3379         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3380         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3381         ssize_t io_size, ret, ret2;
3382         size_t iov_count;
3383         bool no_async;
3384
3385         if (rw)
3386                 iter = &rw->iter;
3387
3388         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3389         if (ret < 0)
3390                 return ret;
3391         iov_count = iov_iter_count(iter);
3392         io_size = ret;
3393         req->result = io_size;
3394         ret = 0;
3395
3396         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3397         if (!force_nonblock)
3398                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3399         else
3400                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3401
3402
3403         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3404         no_async = force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ);
3405         if (no_async)
3406                 goto copy_iov;
3407
3408         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3409         if (unlikely(ret))
3410                 goto out_free;
3411
3412         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3413
3414         if (!ret) {
3415                 goto done;
3416         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3417                 ret = 0;
3418                 goto out_free;
3419         } else if (ret == -EAGAIN) {
3420                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3421                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3422                         goto done;
3423                 /* no retry on NONBLOCK marked file */
3424                 if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3425                         goto done;
3426                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3427                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3428                 ret = 0;
3429                 goto copy_iov;
3430         } else if (ret < 0) {
3431                 /* make sure -ERESTARTSYS -> -EINTR is done */
3432                 goto done;
3433         }
3434
3435         /* read it all, or we did blocking attempt. no retry. */
3436         if (!iov_iter_count(iter) || !force_nonblock ||
3437             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3438                 goto done;
3439
3440         io_size -= ret;
3441 copy_iov:
3442         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3443         if (ret2) {
3444                 ret = ret2;
3445                 goto out_free;
3446         }
3447         if (no_async)
3448                 return -EAGAIN;
3449         rw = req->async_data;
3450         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3451         iovec = NULL;
3452         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3453         iter = &rw->iter;
3454 retry:
3455         rw->bytes_done += ret;
3456         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3457         if (!io_rw_should_retry(req)) {
3458                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3459                 return -EAGAIN;
3460         }
3461
3462         /*
3463          * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If we
3464          * get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the desired
3465          * page gets unlocked. We can also get a partial read here, and if we
3466          * do, then just retry at the new offset.
3467          */
3468         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3469         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3470                 ret = 0;
3471                 goto out_free;
3472         } else if (ret > 0 && ret < io_size) {
3473                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3474                 goto retry;
3475         }
3476 done:
3477         kiocb_done(kiocb, ret, cs);
3478         ret = 0;
3479 out_free:
3480         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3481         if (iovec)
3482                 kfree(iovec);
3483         return ret;
3484 }
3485
3486 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3487 {
3488         ssize_t ret;
3489
3490         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3491         if (ret)
3492                 return ret;
3493
3494         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3495                 return -EBADF;
3496
3497         /* either don't need iovec imported or already have it */
3498         if (!req->async_data)
3499                 return 0;
3500         return io_rw_prep_async(req, WRITE);
3501 }
3502
3503 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3504                     struct io_comp_state *cs)
3505 {
3506         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3507         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3508         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3509         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3510         size_t iov_count;
3511         ssize_t ret, ret2, io_size;
3512
3513         if (rw)
3514                 iter = &rw->iter;
3515
3516         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3517         if (ret < 0)
3518                 return ret;
3519         iov_count = iov_iter_count(iter);
3520         io_size = ret;
3521         req->result = io_size;
3522
3523         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3524         if (!force_nonblock)
3525                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3526         else
3527                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3528
3529         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3530         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3531                 goto copy_iov;
3532
3533         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3534         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3535             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3536                 goto copy_iov;
3537
3538         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3539         if (unlikely(ret))
3540                 goto out_free;
3541
3542         /*
3543          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3544          * which will be released by another thread in
3545          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3546          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3547          * we return to userspace.
3548          */
3549         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3550                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3551                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3552                                         SB_FREEZE_WRITE);
3553         }
3554         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3555
3556         if (req->file->f_op->write_iter)
3557                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3558         else if (req->file->f_op->write)
3559                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3560         else
3561                 ret2 = -EINVAL;
3562
3563         /*
3564          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3565          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3566          */
3567         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3568                 ret2 = -EAGAIN;
3569         /* no retry on NONBLOCK marked file */
3570         if (ret2 == -EAGAIN && (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3571                 goto done;
3572         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3573                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3574                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3575                         goto copy_iov;
3576 done:
3577                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3578         } else {
3579 copy_iov:
3580                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3581                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3582                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3583                 if (!ret)
3584                         return -EAGAIN;
3585         }
3586 out_free:
3587         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3588         if (iovec)
3589                 kfree(iovec);
3590         return ret;
3591 }
3592
3593 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3594                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3595 {
3596         struct io_splice* sp = &req->splice;
3597         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3598
3599         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3600                 return -EINVAL;
3601
3602         sp->file_in = NULL;
3603         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3604         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3605
3606         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3607                 return -EINVAL;
3608
3609         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3610                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3611         if (!sp->file_in)
3612                 return -EBADF;
3613         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3614
3615         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3616                 /*
3617                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3618                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3619                  */
3620                 io_req_init_async(req);
3621                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3622         }
3623
3624         return 0;
3625 }
3626
3627 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3628                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3629 {
3630         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3631                 return -EINVAL;
3632         return __io_splice_prep(req, sqe);
3633 }
3634
3635 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3636 {
3637         struct io_splice *sp = &req->splice;
3638         struct file *in = sp->file_in;
3639         struct file *out = sp->file_out;
3640         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3641         long ret = 0;
3642
3643         if (force_nonblock)
3644                 return -EAGAIN;
3645         if (sp->len)
3646                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3647
3648         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3649         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3650
3651         if (ret != sp->len)
3652                 req_set_fail_links(req);
3653         io_req_complete(req, ret);
3654         return 0;
3655 }
3656
3657 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3658 {
3659         struct io_splice* sp = &req->splice;
3660
3661         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3662         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3663         return __io_splice_prep(req, sqe);
3664 }
3665
3666 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3667 {
3668         struct io_splice *sp = &req->splice;
3669         struct file *in = sp->file_in;
3670         struct file *out = sp->file_out;
3671         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3672         loff_t *poff_in, *poff_out;
3673         long ret = 0;
3674
3675         if (force_nonblock)
3676                 return -EAGAIN;
3677
3678         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3679         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3680
3681         if (sp->len)
3682                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3683
3684         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3685         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3686
3687         if (ret != sp->len)
3688                 req_set_fail_links(req);
3689         io_req_complete(req, ret);
3690         return 0;
3691 }
3692
3693 /*
3694  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3695  */
3696 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3697 {
3698         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3699
3700         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3701                 return -EINVAL;
3702
3703         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3704         return 0;
3705 }
3706
3707 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3708 {
3709         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3710
3711         if (!req->file)
3712                 return -EBADF;
3713
3714         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3715                 return -EINVAL;
3716         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3717                 return -EINVAL;
3718
3719         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3720         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3721                 return -EINVAL;
3722
3723         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3724         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3725         return 0;
3726 }
3727
3728 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3729 {
3730         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3731         int ret;
3732
3733         /* fsync always requires a blocking context */
3734         if (force_nonblock)
3735                 return -EAGAIN;
3736
3737         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3738                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3739                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3740         if (ret < 0)
3741                 req_set_fail_links(req);
3742         io_req_complete(req, ret);
3743         return 0;
3744 }
3745
3746 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3747                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3748 {
3749         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3750                 return -EINVAL;
3751         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3752                 return -EINVAL;
3753
3754         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3755         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3756         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3757         return 0;
3758 }
3759
3760 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3761 {
3762         int ret;
3763
3764         /* fallocate always requiring blocking context */
3765         if (force_nonblock)
3766                 return -EAGAIN;
3767         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3768                                 req->sync.len);
3769         if (ret < 0)
3770                 req_set_fail_links(req);
3771         io_req_complete(req, ret);
3772         return 0;
3773 }
3774
3775 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3776 {
3777         const char __user *fname;
3778         int ret;
3779
3780         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3781                 return -EINVAL;
3782         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3783                 return -EBADF;
3784
3785         /* open.how should be already initialised */
3786         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3787                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3788
3789         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3790         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3791         req->open.filename = getname(fname);
3792         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3793                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3794                 req->open.filename = NULL;
3795                 return ret;
3796         }
3797         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3798         req->open.ignore_nonblock = false;
3799         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3800         return 0;
3801 }
3802
3803 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3804 {
3805         u64 flags, mode;
3806
3807         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3808                 return -EINVAL;
3809         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3810         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3811         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3812         return __io_openat_prep(req, sqe);
3813 }
3814
3815 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3816 {
3817         struct open_how __user *how;
3818         size_t len;
3819         int ret;
3820
3821         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3822                 return -EINVAL;
3823         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3824         len = READ_ONCE(sqe->len);
3825         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3826                 return -EINVAL;
3827
3828         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3829                                         len);
3830         if (ret)
3831                 return ret;
3832
3833         return __io_openat_prep(req, sqe);
3834 }
3835
3836 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3837 {
3838         struct open_flags op;
3839         struct file *file;
3840         int ret;
3841
3842         if (force_nonblock && !req->open.ignore_nonblock)
3843                 return -EAGAIN;
3844
3845         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3846         if (ret)
3847                 goto err;
3848
3849         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3850         if (ret < 0)
3851                 goto err;
3852
3853         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3854         if (IS_ERR(file)) {
3855                 put_unused_fd(ret);
3856                 ret = PTR_ERR(file);
3857                 /*
3858                  * A work-around to ensure that /proc/self works that way
3859                  * that it should - if we get -EOPNOTSUPP back, then assume
3860                  * that proc_self_get_link() failed us because we're in async
3861                  * context. We should be safe to retry this from the task
3862                  * itself with force_nonblock == false set, as it should not
3863                  * block on lookup. Would be nice to know this upfront and
3864                  * avoid the async dance, but doesn't seem feasible.
3865                  */
3866                 if (ret == -EOPNOTSUPP && io_wq_current_is_worker()) {
3867                         req->open.ignore_nonblock = true;
3868                         refcount_inc(&req->refs);
3869                         io_req_task_queue(req);
3870                         return 0;
3871                 }
3872         } else {
3873                 fsnotify_open(file);
3874                 fd_install(ret, file);
3875         }
3876 err:
3877         putname(req->open.filename);
3878         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3879         if (ret < 0)
3880                 req_set_fail_links(req);
3881         io_req_complete(req, ret);
3882         return 0;
3883 }
3884
3885 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3886 {
3887         return io_openat2(req, force_nonblock);
3888 }
3889
3890 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3891                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3892 {
3893         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3894         u64 tmp;
3895
3896         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3897                 return -EINVAL;
3898
3899         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3900         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3901                 return -EINVAL;
3902
3903         memset(p, 0, sizeof(*p));
3904         p->nbufs = tmp;
3905         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3906         return 0;
3907 }
3908
3909 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3910                                int bgid, unsigned nbufs)
3911 {
3912         unsigned i = 0;
3913
3914         /* shouldn't happen */
3915         if (!nbufs)
3916                 return 0;
3917
3918         /* the head kbuf is the list itself */
3919         while (!list_empty(&buf->list)) {
3920                 struct io_buffer *nxt;
3921
3922                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3923                 list_del(&nxt->list);
3924                 kfree(nxt);
3925                 if (++i == nbufs)
3926                         return i;
3927         }
3928         i++;
3929         kfree(buf);
3930         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3931
3932         return i;
3933 }
3934
3935 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3936                              struct io_comp_state *cs)
3937 {
3938         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3939         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3940         struct io_buffer *head;
3941         int ret = 0;
3942
3943         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3944
3945         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3946
3947         ret = -ENOENT;
3948         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3949         if (head)
3950                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3951
3952         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3953         if (ret < 0)
3954                 req_set_fail_links(req);
3955         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3956         return 0;
3957 }
3958
3959 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3960                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3961 {
3962         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3963         u64 tmp;
3964
3965         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3966                 return -EINVAL;
3967
3968         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3969         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3970                 return -E2BIG;
3971         p->nbufs = tmp;
3972         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3973         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3974
3975         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3976                 return -EFAULT;
3977
3978         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3979         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3980         if (tmp > USHRT_MAX)
3981                 return -E2BIG;
3982         p->bid = tmp;
3983         return 0;
3984 }
3985
3986 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3987 {
3988         struct io_buffer *buf;
3989         u64 addr = pbuf->addr;
3990         int i, bid = pbuf->bid;
3991
3992         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3993                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3994                 if (!buf)
3995                         break;
3996
3997                 buf->addr = addr;
3998                 buf->len = pbuf->len;
3999                 buf->bid = bid;
4000                 addr += pbuf->len;
4001                 bid++;
4002                 if (!*head) {
4003                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4004                         *head = buf;
4005                 } else {
4006                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4007                 }
4008         }
4009
4010         return i ? i : -ENOMEM;
4011 }
4012
4013 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4014                               struct io_comp_state *cs)
4015 {
4016         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4017         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4018         struct io_buffer *head, *list;
4019         int ret = 0;
4020
4021         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4022
4023         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4024
4025         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
4026
4027         ret = io_add_buffers(p, &head);
4028         if (ret < 0)
4029                 goto out;
4030
4031         if (!list) {
4032                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
4033                                         GFP_KERNEL);
4034                 if (ret < 0) {
4035                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4036                         goto out;
4037                 }
4038         }
4039 out:
4040         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4041         if (ret < 0)
4042                 req_set_fail_links(req);
4043         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4044         return 0;
4045 }
4046
4047 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4048                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4049 {
4050 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4051         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4052                 return -EINVAL;
4053         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4054                 return -EINVAL;
4055
4056         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4057         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4058         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4059
4060         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4061                 struct epoll_event __user *ev;
4062
4063                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4064                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4065                         return -EFAULT;
4066         }
4067
4068         return 0;
4069 #else
4070         return -EOPNOTSUPP;
4071 #endif
4072 }
4073
4074 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4075                         struct io_comp_state *cs)
4076 {
4077 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4078         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4079         int ret;
4080
4081         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4082         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4083                 return -EAGAIN;
4084
4085         if (ret < 0)
4086                 req_set_fail_links(req);
4087         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4088         return 0;
4089 #else
4090         return -EOPNOTSUPP;
4091 #endif
4092 }
4093
4094 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4095 {
4096 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4097         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4098                 return -EINVAL;
4099         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4100                 return -EINVAL;
4101
4102         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4103         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4104         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4105         return 0;
4106 #else
4107         return -EOPNOTSUPP;
4108 #endif
4109 }
4110
4111 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4112 {
4113 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4114         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4115         int ret;
4116
4117         if (force_nonblock)
4118                 return -EAGAIN;
4119
4120         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4121         if (ret < 0)
4122                 req_set_fail_links(req);
4123         io_req_complete(req, ret);
4124         return 0;
4125 #else
4126         return -EOPNOTSUPP;
4127 #endif
4128 }
4129
4130 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4131 {
4132         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4133                 return -EINVAL;
4134         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4135                 return -EINVAL;
4136
4137         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4138         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4139         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4140         return 0;
4141 }
4142
4143 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4144 {
4145         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4146         int ret;
4147
4148         if (force_nonblock) {
4149                 switch (fa->advice) {
4150                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4151                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4152                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4153                         break;
4154                 default:
4155                         return -EAGAIN;
4156                 }
4157         }
4158
4159         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4160         if (ret < 0)
4161                 req_set_fail_links(req);
4162         io_req_complete(req, ret);
4163         return 0;
4164 }
4165
4166 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4167 {
4168         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4169                 return -EINVAL;
4170         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4171                 return -EINVAL;
4172         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4173                 return -EBADF;
4174
4175         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4176         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4177         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4178         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4179         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4180
4181         return 0;
4182 }
4183
4184 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4185 {
4186         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4187         int ret;
4188
4189         if (force_nonblock) {
4190                 /* only need file table for an actual valid fd */
4191                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4192                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4193                 return -EAGAIN;
4194         }
4195
4196         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4197                        ctx->buffer);
4198
4199         if (ret < 0)
4200                 req_set_fail_links(req);
4201         io_req_complete(req, ret);
4202         return 0;
4203 }
4204
4205 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4206 {
4207         /*
4208          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
4209          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
4210          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
4211          */
4212         io_req_init_async(req);
4213         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
4214
4215         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4216                 return -EINVAL;
4217         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4218             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4219                 return -EINVAL;
4220         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4221                 return -EBADF;
4222
4223         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4224         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops))
4225                 return -EBADF;
4226
4227         req->close.put_file = NULL;
4228         return 0;
4229 }
4230
4231 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4232                     struct io_comp_state *cs)
4233 {
4234         struct io_close *close = &req->close;
4235         int ret;
4236
4237         /* might be already done during nonblock submission */
4238         if (!close->put_file) {
4239                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
4240                 if (ret < 0)
4241                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
4242         }
4243
4244         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4245         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
4246                 /* was never set, but play safe */
4247                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
4248                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
4249                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4250                 return -EAGAIN;
4251         }
4252
4253         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4254         ret = filp_close(close->put_file, req->work.identity->files);
4255         if (ret < 0)
4256                 req_set_fail_links(req);
4257         fput(close->put_file);
4258         close->put_file = NULL;
4259         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4260         return 0;
4261 }
4262
4263 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4264 {
4265         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4266
4267         if (!req->file)
4268                 return -EBADF;
4269
4270         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4271                 return -EINVAL;
4272         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4273                 return -EINVAL;
4274
4275         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4276         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4277         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4278         return 0;
4279 }
4280
4281 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4282 {
4283         int ret;
4284
4285         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4286         if (force_nonblock)
4287                 return -EAGAIN;
4288
4289         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4290                                 req->sync.flags);
4291         if (ret < 0)
4292                 req_set_fail_links(req);
4293         io_req_complete(req, ret);
4294         return 0;
4295 }
4296
4297 #if defined(CONFIG_NET)
4298 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4299                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4300 {
4301         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4302
4303         if (async_msg)
4304                 return -EAGAIN;
4305         if (io_alloc_async_data(req)) {
4306                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4307                         kfree(kmsg->iov);
4308                 return -ENOMEM;
4309         }
4310         async_msg = req->async_data;
4311         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4312         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4313         return -EAGAIN;
4314 }
4315
4316 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4317                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4318 {
4319         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4320         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4321         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4322                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
4323 }
4324
4325 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4326 {
4327         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4328         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4329         int ret;
4330
4331         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4332                 return -EINVAL;
4333
4334         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4335         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4336         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4337
4338 #ifdef CONFIG_COMPAT
4339         if (req->ctx->compat)
4340                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4341 #endif
4342
4343         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4344                 return 0;
4345         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4346         if (!ret)
4347                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4348         return ret;
4349 }
4350
4351 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4352                       struct io_comp_state *cs)
4353 {
4354         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4355         struct socket *sock;
4356         unsigned flags;
4357         int ret;
4358
4359         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4360         if (unlikely(!sock))
4361                 return ret;
4362
4363         if (req->async_data) {
4364                 kmsg = req->async_data;
4365                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4366                 /* if iov is set, it's allocated already */
4367                 if (!kmsg->iov)
4368                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4369                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4370         } else {
4371                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4372                 if (ret)
4373                         return ret;
4374                 kmsg = &iomsg;
4375         }
4376
4377         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4378         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4379                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4380         else if (force_nonblock)
4381                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4382
4383         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4384         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4385                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4386         if (ret == -ERESTARTSYS)
4387                 ret = -EINTR;
4388
4389         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4390                 kfree(kmsg->iov);
4391         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4392         if (ret < 0)
4393                 req_set_fail_links(req);
4394         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4395         return 0;
4396 }
4397
4398 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4399                    struct io_comp_state *cs)
4400 {
4401         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4402         struct msghdr msg;
4403         struct iovec iov;
4404         struct socket *sock;
4405         unsigned flags;
4406         int ret;
4407
4408         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4409         if (unlikely(!sock))
4410                 return ret;
4411
4412         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4413         if (unlikely(ret))
4414                 return ret;
4415
4416         msg.msg_name = NULL;
4417         msg.msg_control = NULL;
4418         msg.msg_controllen = 0;
4419         msg.msg_namelen = 0;
4420
4421         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4422         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4423                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4424         else if (force_nonblock)
4425                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4426
4427         msg.msg_flags = flags;
4428         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4429         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4430                 return -EAGAIN;
4431         if (ret == -ERESTARTSYS)
4432                 ret = -EINTR;
4433
4434         if (ret < 0)
4435                 req_set_fail_links(req);
4436         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4437         return 0;
4438 }
4439
4440 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4441                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4442 {
4443         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4444         struct iovec __user *uiov;
4445         size_t iov_len;
4446         int ret;
4447
4448         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4449                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4450         if (ret)
4451                 return ret;
4452
4453         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4454                 if (iov_len > 1)
4455                         return -EINVAL;
4456                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4457                         return -EFAULT;
4458                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4459                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4460                                 sr->len);
4461                 iomsg->iov = NULL;
4462         } else {
4463                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4464                                      &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4465                                      false);
4466                 if (ret > 0)
4467                         ret = 0;
4468         }
4469
4470         return ret;
4471 }
4472
4473 #ifdef CONFIG_COMPAT
4474 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4475                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4476 {
4477         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4478         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4479         struct compat_iovec __user *uiov;
4480         compat_uptr_t ptr;
4481         compat_size_t len;
4482         int ret;
4483
4484         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4485         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4486                                         &ptr, &len);
4487         if (ret)
4488                 return ret;
4489
4490         uiov = compat_ptr(ptr);
4491         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4492                 compat_ssize_t clen;
4493
4494                 if (len > 1)
4495                         return -EINVAL;
4496                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4497                         return -EFAULT;
4498                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4499                         return -EFAULT;
4500                 if (clen < 0)
4501                         return -EINVAL;
4502                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4503                 iomsg->iov = NULL;
4504         } else {
4505                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4506                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->iov,
4507                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4508                 if (ret < 0)
4509                         return ret;
4510         }
4511
4512         return 0;
4513 }
4514 #endif
4515
4516 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4517                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4518 {
4519         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4520         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4521
4522 #ifdef CONFIG_COMPAT
4523         if (req->ctx->compat)
4524                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4525 #endif
4526
4527         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4528 }
4529
4530 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4531                                                bool needs_lock)
4532 {
4533         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4534         struct io_buffer *kbuf;
4535
4536         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4537         if (IS_ERR(kbuf))
4538                 return kbuf;
4539
4540         sr->kbuf = kbuf;
4541         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4542         return kbuf;
4543 }
4544
4545 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4546 {
4547         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4548 }
4549
4550 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4551                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4552 {
4553         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4554         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4555         int ret;
4556
4557         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4558                 return -EINVAL;
4559
4560         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4561         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4562         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4563         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4564
4565 #ifdef CONFIG_COMPAT
4566         if (req->ctx->compat)
4567                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4568 #endif
4569
4570         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4571                 return 0;
4572         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4573         if (!ret)
4574                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4575         return ret;
4576 }
4577
4578 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4579                       struct io_comp_state *cs)
4580 {
4581         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4582         struct socket *sock;
4583         struct io_buffer *kbuf;
4584         unsigned flags;
4585         int ret, cflags = 0;
4586
4587         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4588         if (unlikely(!sock))
4589                 return ret;
4590
4591         if (req->async_data) {
4592                 kmsg = req->async_data;
4593                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4594                 /* if iov is set, it's allocated already */
4595                 if (!kmsg->iov)
4596                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4597                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4598         } else {
4599                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4600                 if (ret)
4601                         return ret;
4602                 kmsg = &iomsg;
4603         }
4604
4605         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4606                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4607                 if (IS_ERR(kbuf))
4608                         return PTR_ERR(kbuf);
4609                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4610                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4611                                 1, req->sr_msg.len);
4612         }
4613
4614         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4615         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4616                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4617         else if (force_nonblock)
4618                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4619
4620         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4621                                         kmsg->uaddr, flags);
4622         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4623                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4624         if (ret == -ERESTARTSYS)
4625                 ret = -EINTR;
4626
4627         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4628                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4629         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4630                 kfree(kmsg->iov);
4631         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4632         if (ret < 0)
4633                 req_set_fail_links(req);
4634         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4635         return 0;
4636 }
4637
4638 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4639                    struct io_comp_state *cs)
4640 {
4641         struct io_buffer *kbuf;
4642         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4643         struct msghdr msg;
4644         void __user *buf = sr->buf;
4645         struct socket *sock;
4646         struct iovec iov;
4647         unsigned flags;
4648         int ret, cflags = 0;
4649
4650         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4651         if (unlikely(!sock))
4652                 return ret;
4653
4654         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4655                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4656                 if (IS_ERR(kbuf))
4657                         return PTR_ERR(kbuf);
4658                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4659         }
4660
4661         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4662         if (unlikely(ret))
4663                 goto out_free;
4664
4665         msg.msg_name = NULL;
4666         msg.msg_control = NULL;
4667         msg.msg_controllen = 0;
4668         msg.msg_namelen = 0;
4669         msg.msg_iocb = NULL;
4670         msg.msg_flags = 0;
4671
4672         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4673         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4674                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4675         else if (force_nonblock)
4676                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4677
4678         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4679         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4680                 return -EAGAIN;
4681         if (ret == -ERESTARTSYS)
4682                 ret = -EINTR;
4683 out_free:
4684         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4685                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4686         if (ret < 0)
4687                 req_set_fail_links(req);
4688         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4689         return 0;
4690 }
4691
4692 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4693 {
4694         struct io_accept *accept = &req->accept;
4695
4696         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4697                 return -EINVAL;
4698         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4699                 return -EINVAL;
4700
4701         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4702         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4703         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4704         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4705         return 0;
4706 }
4707
4708 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4709                      struct io_comp_state *cs)
4710 {
4711         struct io_accept *accept = &req->accept;
4712         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4713         int ret;
4714
4715         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4716                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4717
4718         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4719                                         accept->addr_len, accept->flags,
4720                                         accept->nofile);
4721         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4722                 return -EAGAIN;
4723         if (ret < 0) {
4724                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4725                         ret = -EINTR;
4726                 req_set_fail_links(req);
4727         }
4728         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4729         return 0;
4730 }
4731
4732 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4733 {
4734         struct io_connect *conn = &req->connect;
4735         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4736
4737         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4738                 return -EINVAL;
4739         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4740                 return -EINVAL;
4741
4742         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4743         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4744
4745         if (!io)
4746                 return 0;
4747
4748         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4749                                         &io->address);
4750 }
4751
4752 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4753                       struct io_comp_state *cs)
4754 {
4755         struct io_async_connect __io, *io;
4756         unsigned file_flags;
4757         int ret;
4758
4759         if (req->async_data) {
4760                 io = req->async_data;
4761         } else {
4762                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4763                                                 req->connect.addr_len,
4764                                                 &__io.address);
4765                 if (ret)
4766                         goto out;
4767                 io = &__io;
4768         }
4769
4770         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4771
4772         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4773                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4774         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4775                 if (req->async_data)
4776                         return -EAGAIN;
4777                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4778                         ret = -ENOMEM;
4779                         goto out;
4780                 }
4781                 io = req->async_data;
4782                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4783                 return -EAGAIN;
4784         }
4785         if (ret == -ERESTARTSYS)
4786                 ret = -EINTR;
4787 out:
4788         if (ret < 0)
4789                 req_set_fail_links(req);
4790         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4791         return 0;
4792 }
4793 #else /* !CONFIG_NET */
4794 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4795 {
4796         return -EOPNOTSUPP;
4797 }
4798
4799 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4800                       struct io_comp_state *cs)
4801 {
4802         return -EOPNOTSUPP;
4803 }
4804
4805 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4806                    struct io_comp_state *cs)
4807 {
4808         return -EOPNOTSUPP;
4809 }
4810
4811 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4812                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4813 {
4814         return -EOPNOTSUPP;
4815 }
4816
4817 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4818                       struct io_comp_state *cs)
4819 {
4820         return -EOPNOTSUPP;
4821 }
4822
4823 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4824                    struct io_comp_state *cs)
4825 {
4826         return -EOPNOTSUPP;
4827 }
4828
4829 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4830 {
4831         return -EOPNOTSUPP;
4832 }
4833
4834 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4835                      struct io_comp_state *cs)
4836 {
4837         return -EOPNOTSUPP;
4838 }
4839
4840 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4841 {
4842         return -EOPNOTSUPP;
4843 }
4844
4845 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4846                       struct io_comp_state *cs)
4847 {
4848         return -EOPNOTSUPP;
4849 }
4850 #endif /* CONFIG_NET */
4851
4852 struct io_poll_table {
4853         struct poll_table_struct pt;
4854         struct io_kiocb *req;
4855         int error;
4856 };
4857
4858 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4859                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4860 {
4861         bool twa_signal_ok;
4862         int ret;
4863
4864         /* for instances that support it check for an event match first: */
4865         if (mask && !(mask & poll->events))
4866                 return 0;
4867
4868         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4869
4870         list_del_init(&poll->wait.entry);
4871
4872         req->result = mask;
4873         init_task_work(&req->task_work, func);
4874         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4875
4876         /*
4877          * If we using the signalfd wait_queue_head for this wakeup, then
4878          * it's not safe to use TWA_SIGNAL as we could be recursing on the
4879          * tsk->sighand->siglock on doing the wakeup. Should not be needed
4880          * either, as the normal wakeup will suffice.
4881          */
4882         twa_signal_ok = (poll->head != &req->task->sighand->signalfd_wqh);
4883
4884         /*
4885          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4886          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4887          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4888          * have the needed state needed for it anyway.
4889          */
4890         ret = io_req_task_work_add(req, twa_signal_ok);
4891         if (unlikely(ret)) {
4892                 struct task_struct *tsk;
4893
4894                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4895                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4896                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
4897                 wake_up_process(tsk);
4898         }
4899         return 1;
4900 }
4901
4902 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4903         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4904 {
4905         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4906
4907         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4908                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4909
4910                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4911         }
4912
4913         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4914         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4915                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4916                 return true;
4917         }
4918
4919         return false;
4920 }
4921
4922 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4923 {
4924         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4925         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4926                 return req->async_data;
4927         return req->apoll->double_poll;
4928 }
4929
4930 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4931 {
4932         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4933                 return &req->poll;
4934         return &req->apoll->poll;
4935 }
4936
4937 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4938 {
4939         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4940
4941         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4942
4943         if (poll && poll->head) {
4944                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4945
4946                 spin_lock(&head->lock);
4947                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4948                 if (poll->wait.private)
4949                         refcount_dec(&req->refs);
4950                 poll->head = NULL;
4951                 spin_unlock(&head->lock);
4952         }
4953 }
4954
4955 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4956 {
4957         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4958
4959         io_poll_remove_double(req);
4960         req->poll.done = true;
4961         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4962         io_commit_cqring(ctx);
4963 }
4964
4965 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4966 {
4967         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4968         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4969         struct io_kiocb *nxt;
4970
4971         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4972                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4973         } else {
4974                 hash_del(&req->hash_node);
4975                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
4976                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4977
4978                 nxt = io_put_req_find_next(req);
4979                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4980                 if (nxt)
4981                         __io_req_task_submit(nxt);
4982         }
4983
4984         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4985 }
4986
4987 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4988                                int sync, void *key)
4989 {
4990         struct io_kiocb *req = wait->private;
4991         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4992         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4993
4994         /* for instances that support it check for an event match first: */
4995         if (mask && !(mask & poll->events))
4996                 return 0;
4997
4998         list_del_init(&wait->entry);
4999
5000         if (poll && poll->head) {
5001                 bool done;
5002
5003                 spin_lock(&poll->head->lock);
5004                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5005                 if (!done)
5006                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5007                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5008                 wait->private = NULL;
5009                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5010                 if (!done) {
5011                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5012                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5013                 }
5014         }
5015         refcount_dec(&req->refs);
5016         return 1;
5017 }
5018
5019 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5020                               wait_queue_func_t wake_func)
5021 {
5022         poll->head = NULL;
5023         poll->done = false;
5024         poll->canceled = false;
5025         poll->events = events;
5026         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5027         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5028 }
5029
5030 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5031                             struct wait_queue_head *head,
5032                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5033 {
5034         struct io_kiocb *req = pt->req;
5035
5036         /*
5037          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5038          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5039          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5040          */
5041         if (unlikely(poll->head)) {
5042                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5043
5044                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5045                 if (*poll_ptr) {
5046                         pt->error = -EINVAL;
5047                         return;
5048                 }
5049                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5050                 if (!poll) {
5051                         pt->error = -ENOMEM;
5052                         return;
5053                 }
5054                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5055                 refcount_inc(&req->refs);
5056                 poll->wait.private = req;
5057                 *poll_ptr = poll;
5058         }
5059
5060         pt->error = 0;
5061         poll->head = head;
5062
5063         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5064                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5065         else
5066                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5067 }
5068
5069 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5070                                struct poll_table_struct *p)
5071 {
5072         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5073         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5074
5075         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5076 }
5077
5078 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5079 {
5080         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5081         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5082         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5083
5084         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5085
5086         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5087                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5088                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5089                 return;
5090         }
5091
5092         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5093         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5094                 hash_del(&req->hash_node);
5095
5096         io_poll_remove_double(req);
5097         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5098
5099         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5100                 __io_req_task_submit(req);
5101         else
5102                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5103
5104         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5105         kfree(apoll->double_poll);
5106         kfree(apoll);
5107 }
5108
5109 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5110                         void *key)
5111 {
5112         struct io_kiocb *req = wait->private;
5113         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5114
5115         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5116                                         key_to_poll(key));
5117
5118         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5119 }
5120
5121 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5122 {
5123         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5124         struct hlist_head *list;
5125
5126         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5127         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5128 }
5129
5130 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5131                                       struct io_poll_iocb *poll,
5132                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5133                                       wait_queue_func_t wake_func)
5134         __acquires(&ctx->completion_lock)
5135 {
5136         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5137         bool cancel = false;
5138
5139         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5140         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5141         poll->file = req->file;
5142         poll->wait.private = req;
5143
5144         ipt->pt._key = mask;
5145         ipt->req = req;
5146         ipt->error = -EINVAL;
5147
5148         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5149
5150         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5151         if (likely(poll->head)) {
5152                 spin_lock(&poll->head->lock);
5153                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5154                         if (ipt->error)
5155                                 cancel = true;
5156                         ipt->error = 0;
5157                         mask = 0;
5158                 }
5159                 if (mask || ipt->error)
5160                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5161                 else if (cancel)
5162                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5163                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5164                         io_poll_req_insert(req);
5165                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5166         }
5167
5168         return mask;
5169 }
5170
5171 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5172 {
5173         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5174         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5175         struct async_poll *apoll;
5176         struct io_poll_table ipt;
5177         __poll_t mask, ret;
5178         int rw;
5179
5180         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5181                 return false;
5182         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5183                 return false;
5184         if (def->pollin)
5185                 rw = READ;
5186         else if (def->pollout)
5187                 rw = WRITE;
5188         else
5189                 return false;
5190         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5191         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5192                 return false;
5193
5194         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5195         if (unlikely(!apoll))
5196                 return false;
5197         apoll->double_poll = NULL;
5198
5199         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5200         req->apoll = apoll;
5201
5202         mask = 0;
5203         if (def->pollin)
5204                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5205         if (def->pollout)
5206                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5207
5208         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5209         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5210             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5211                 mask &= ~POLLIN;
5212
5213         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5214
5215         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5216
5217         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5218                                         io_async_wake);
5219         if (ret || ipt.error) {
5220                 io_poll_remove_double(req);
5221                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5222                 kfree(apoll->double_poll);
5223                 kfree(apoll);
5224                 return false;
5225         }
5226         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5227         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5228                                         apoll->poll.events);
5229         return true;
5230 }
5231
5232 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5233                                  struct io_poll_iocb *poll)
5234 {
5235         bool do_complete = false;
5236
5237         spin_lock(&poll->head->lock);
5238         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5239         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5240                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5241                 do_complete = true;
5242         }
5243         spin_unlock(&poll->head->lock);
5244         hash_del(&req->hash_node);
5245         return do_complete;
5246 }
5247
5248 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5249 {
5250         bool do_complete;
5251
5252         io_poll_remove_double(req);
5253
5254         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5255                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5256         } else {
5257                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5258
5259                 /* non-poll requests have submit ref still */
5260                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5261                 if (do_complete) {
5262                         io_put_req(req);
5263                         kfree(apoll->double_poll);
5264                         kfree(apoll);
5265                 }
5266         }
5267
5268         if (do_complete) {
5269                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5270                 io_commit_cqring(req->ctx);
5271                 req_set_fail_links(req);
5272                 io_put_req_deferred(req, 1);
5273         }
5274
5275         return do_complete;
5276 }
5277
5278 /*
5279  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5280  */
5281 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk)
5282 {
5283         struct hlist_node *tmp;
5284         struct io_kiocb *req;
5285         int posted = 0, i;
5286
5287         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5288         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5289                 struct hlist_head *list;
5290
5291                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5292                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5293                         if (io_task_match(req, tsk))
5294                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5295                 }
5296         }
5297         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5298
5299         if (posted)
5300                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5301
5302         return posted != 0;
5303 }
5304
5305 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5306 {
5307         struct hlist_head *list;
5308         struct io_kiocb *req;
5309
5310         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5311         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5312                 if (sqe_addr != req->user_data)
5313                         continue;
5314                 if (io_poll_remove_one(req))
5315                         return 0;
5316                 return -EALREADY;
5317         }
5318
5319         return -ENOENT;
5320 }
5321
5322 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5323                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5324 {
5325         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5326                 return -EINVAL;
5327         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5328             sqe->poll_events)
5329                 return -EINVAL;
5330
5331         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5332         return 0;
5333 }
5334
5335 /*
5336  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5337  * and remove it if found.
5338  */
5339 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
5340 {
5341         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5342         u64 addr;
5343         int ret;
5344
5345         addr = req->poll.addr;
5346         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5347         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
5348         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5349
5350         if (ret < 0)
5351                 req_set_fail_links(req);
5352         io_req_complete(req, ret);
5353         return 0;
5354 }
5355
5356 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5357                         void *key)
5358 {
5359         struct io_kiocb *req = wait->private;
5360         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5361
5362         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5363 }
5364
5365 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5366                                struct poll_table_struct *p)
5367 {
5368         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5369
5370         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5371 }
5372
5373 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5374 {
5375         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5376         u32 events;
5377
5378         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5379                 return -EINVAL;
5380         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5381                 return -EINVAL;
5382
5383         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5384 #ifdef __BIG_ENDIAN
5385         events = swahw32(events);
5386 #endif
5387         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5388                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5389         return 0;
5390 }
5391
5392 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5393 {
5394         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5395         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5396         struct io_poll_table ipt;
5397         __poll_t mask;
5398
5399         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5400
5401         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5402                                         io_poll_wake);
5403
5404         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5405                 ipt.error = 0;
5406                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5407         }
5408         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5409
5410         if (mask) {
5411                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5412                 io_put_req(req);
5413         }
5414         return ipt.error;
5415 }
5416
5417 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5418 {
5419         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5420                                                 struct io_timeout_data, timer);
5421         struct io_kiocb *req = data->req;
5422         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5423         unsigned long flags;
5424
5425         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5426         list_del_init(&req->timeout.list);
5427         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5428                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5429
5430         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5431         io_commit_cqring(ctx);
5432         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5433
5434         io_cqring_ev_posted(ctx);
5435         req_set_fail_links(req);
5436         io_put_req(req);
5437         return HRTIMER_NORESTART;
5438 }
5439
5440 static int __io_timeout_cancel(struct io_kiocb *req)
5441 {
5442         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
5443         int ret;
5444
5445         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5446         if (ret == -1)
5447                 return -EALREADY;
5448         list_del_init(&req->timeout.list);
5449
5450         req_set_fail_links(req);
5451         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5452         io_put_req_deferred(req, 1);
5453         return 0;
5454 }
5455
5456 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5457 {
5458         struct io_kiocb *req;
5459         int ret = -ENOENT;
5460
5461         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5462                 if (user_data == req->user_data) {
5463                         ret = 0;
5464                         break;
5465                 }
5466         }
5467
5468         if (ret == -ENOENT)
5469                 return ret;
5470
5471         return __io_timeout_cancel(req);
5472 }
5473
5474 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5475                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5476 {
5477         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5478                 return -EINVAL;
5479         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5480                 return -EINVAL;
5481         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->timeout_flags)
5482                 return -EINVAL;
5483
5484         req->timeout_rem.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5485         return 0;
5486 }
5487
5488 /*
5489  * Remove or update an existing timeout command
5490  */
5491 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5492 {
5493         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5494         int ret;
5495
5496         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5497         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout_rem.addr);
5498
5499         io_cqring_fill_event(req, ret);
5500         io_commit_cqring(ctx);
5501         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5502         io_cqring_ev_posted(ctx);
5503         if (ret < 0)
5504                 req_set_fail_links(req);
5505         io_put_req(req);
5506         return 0;
5507 }
5508
5509 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5510                            bool is_timeout_link)
5511 {
5512         struct io_timeout_data *data;
5513         unsigned flags;
5514         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5515
5516         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5517                 return -EINVAL;
5518         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5519                 return -EINVAL;
5520         if (off && is_timeout_link)
5521                 return -EINVAL;
5522         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5523         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5524                 return -EINVAL;
5525
5526         req->timeout.off = off;
5527
5528         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5529                 return -ENOMEM;
5530
5531         data = req->async_data;
5532         data->req = req;
5533
5534         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5535                 return -EFAULT;
5536
5537         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5538                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5539         else
5540                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5541
5542         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5543         return 0;
5544 }
5545
5546 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5547 {
5548         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5549         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5550         struct list_head *entry;
5551         u32 tail, off = req->timeout.off;
5552
5553         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5554
5555         /*
5556          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5557          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5558          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5559          */
5560         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5561                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5562                 goto add;
5563         }
5564
5565         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5566         req->timeout.target_seq = tail + off;
5567
5568         /*
5569          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5570          * the one we need first.
5571          */
5572         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5573                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5574                                                   timeout.list);
5575
5576                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5577                         continue;
5578                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5579                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5580                         break;
5581         }
5582 add:
5583         list_add(&req->timeout.list, entry);
5584         data->timer.function = io_timeout_fn;
5585         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5586         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5587         return 0;
5588 }
5589
5590 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5591 {
5592         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5593
5594         return req->user_data == (unsigned long) data;
5595 }
5596
5597 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5598 {
5599         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5600         int ret = 0;
5601
5602         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5603         switch (cancel_ret) {
5604         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5605                 ret = 0;
5606                 break;
5607         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5608                 ret = -EALREADY;
5609                 break;
5610         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5611                 ret = -ENOENT;
5612                 break;
5613         }
5614
5615         return ret;
5616 }
5617
5618 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5619                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5620                                      int success_ret)
5621 {
5622         unsigned long flags;
5623         int ret;
5624
5625         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5626         if (ret != -ENOENT) {
5627                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5628                 goto done;
5629         }
5630
5631         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5632         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5633         if (ret != -ENOENT)
5634                 goto done;
5635         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5636 done:
5637         if (!ret)
5638                 ret = success_ret;
5639         io_cqring_fill_event(req, ret);
5640         io_commit_cqring(ctx);
5641         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5642         io_cqring_ev_posted(ctx);
5643
5644         if (ret < 0)
5645                 req_set_fail_links(req);
5646         io_put_req(req);
5647 }
5648
5649 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5650                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5651 {
5652         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5653                 return -EINVAL;
5654         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5655                 return -EINVAL;
5656         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5657                 return -EINVAL;
5658
5659         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5660         return 0;
5661 }
5662
5663 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5664 {
5665         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5666
5667         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5668         return 0;
5669 }
5670
5671 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5672                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5673 {
5674         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5675                 return -EINVAL;
5676         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5677                 return -EINVAL;
5678         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5679                 return -EINVAL;
5680
5681         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5682         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5683         if (!req->files_update.nr_args)
5684                 return -EINVAL;
5685         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5686         return 0;
5687 }
5688
5689 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5690                            struct io_comp_state *cs)
5691 {
5692         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5693         struct io_uring_files_update up;
5694         int ret;
5695
5696         if (force_nonblock)
5697                 return -EAGAIN;
5698
5699         up.offset = req->files_update.offset;
5700         up.fds = req->files_update.arg;
5701
5702         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5703         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5704         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5705
5706         if (ret < 0)
5707                 req_set_fail_links(req);
5708         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5709         return 0;
5710 }
5711
5712 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5713 {
5714         switch (req->opcode) {
5715         case IORING_OP_NOP:
5716                 return 0;
5717         case IORING_OP_READV:
5718         case IORING_OP_READ_FIXED:
5719         case IORING_OP_READ:
5720                 return io_read_prep(req, sqe);
5721         case IORING_OP_WRITEV:
5722         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5723         case IORING_OP_WRITE:
5724                 return io_write_prep(req, sqe);
5725         case IORING_OP_POLL_ADD:
5726                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5727         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5728                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5729         case IORING_OP_FSYNC:
5730                 return io_prep_fsync(req, sqe);
5731         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5732                 return io_prep_sfr(req, sqe);
5733         case IORING_OP_SENDMSG:
5734         case IORING_OP_SEND:
5735                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5736         case IORING_OP_RECVMSG:
5737         case IORING_OP_RECV:
5738                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5739         case IORING_OP_CONNECT:
5740                 return io_connect_prep(req, sqe);
5741         case IORING_OP_TIMEOUT:
5742                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5743         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5744                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5745         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5746                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5747         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5748                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5749         case IORING_OP_ACCEPT:
5750                 return io_accept_prep(req, sqe);
5751         case IORING_OP_FALLOCATE:
5752                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5753         case IORING_OP_OPENAT:
5754                 return io_openat_prep(req, sqe);
5755         case IORING_OP_CLOSE:
5756                 return io_close_prep(req, sqe);
5757         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5758                 return io_files_update_prep(req, sqe);
5759         case IORING_OP_STATX:
5760                 return io_statx_prep(req, sqe);
5761         case IORING_OP_FADVISE:
5762                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5763         case IORING_OP_MADVISE:
5764                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5765         case IORING_OP_OPENAT2:
5766                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5767         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5768                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5769         case IORING_OP_SPLICE:
5770                 return io_splice_prep(req, sqe);
5771         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5772                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5773         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5774                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5775         case IORING_OP_TEE:
5776                 return io_tee_prep(req, sqe);
5777         }
5778
5779         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5780                         req->opcode);
5781         return-EINVAL;
5782 }
5783
5784 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5785                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5786 {
5787         if (!sqe)
5788                 return 0;
5789         if (io_alloc_async_data(req))
5790                 return -EAGAIN;
5791         return io_req_prep(req, sqe);
5792 }
5793
5794 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5795 {
5796         struct io_kiocb *pos;
5797         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5798         u32 total_submitted, nr_reqs = 1;
5799
5800         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
5801                 list_for_each_entry(pos, &req->link_list, link_list)
5802                         nr_reqs++;
5803
5804         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5805         return total_submitted - nr_reqs;
5806 }
5807
5808 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5809 {
5810         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5811         struct io_defer_entry *de;
5812         int ret;
5813         u32 seq;
5814
5815         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5816         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5817                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5818                 return 0;
5819
5820         seq = io_get_sequence(req);
5821         /* Still a chance to pass the sequence check */
5822         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5823                 return 0;
5824
5825         if (!req->async_data) {
5826                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5827                 if (ret)
5828                         return ret;
5829         }
5830         io_prep_async_link(req);
5831         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5832         if (!de)
5833                 return -ENOMEM;
5834
5835         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5836         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5837                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5838                 kfree(de);
5839                 io_queue_async_work(req);
5840                 return -EIOCBQUEUED;
5841         }
5842
5843         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5844         de->req = req;
5845         de->seq = seq;
5846         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5847         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5848         return -EIOCBQUEUED;
5849 }
5850
5851 static void io_req_drop_files(struct io_kiocb *req)
5852 {
5853         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5854         unsigned long flags;
5855
5856         spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
5857         list_del(&req->inflight_entry);
5858         if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
5859                 wake_up(&ctx->inflight_wait);
5860         spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
5861         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
5862         put_files_struct(req->work.identity->files);
5863         put_nsproxy(req->work.identity->nsproxy);
5864         req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FILES;
5865 }
5866
5867 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5868 {
5869         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5870                 switch (req->opcode) {
5871                 case IORING_OP_READV:
5872                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5873                 case IORING_OP_READ:
5874                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5875                         break;
5876                 case IORING_OP_RECVMSG:
5877                 case IORING_OP_RECV:
5878                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5879                         break;
5880                 }
5881                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5882         }
5883
5884         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5885                 switch (req->opcode) {
5886                 case IORING_OP_READV:
5887                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5888                 case IORING_OP_READ:
5889                 case IORING_OP_WRITEV:
5890                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5891                 case IORING_OP_WRITE: {
5892                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
5893                         if (io->free_iovec)
5894                                 kfree(io->free_iovec);
5895                         break;
5896                         }
5897                 case IORING_OP_RECVMSG:
5898                 case IORING_OP_SENDMSG: {
5899                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
5900                         if (io->iov != io->fast_iov)
5901                                 kfree(io->iov);
5902                         break;
5903                         }
5904                 case IORING_OP_SPLICE:
5905                 case IORING_OP_TEE:
5906                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5907                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5908                         break;
5909                 case IORING_OP_OPENAT:
5910                 case IORING_OP_OPENAT2:
5911                         if (req->open.filename)
5912                                 putname(req->open.filename);
5913                         break;
5914                 }
5915                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5916         }
5917
5918         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
5919                 io_req_drop_files(req);
5920 }
5921
5922 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5923                         struct io_comp_state *cs)
5924 {
5925         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5926         int ret;
5927
5928         switch (req->opcode) {
5929         case IORING_OP_NOP:
5930                 ret = io_nop(req, cs);
5931                 break;
5932         case IORING_OP_READV:
5933         case IORING_OP_READ_FIXED:
5934         case IORING_OP_READ:
5935                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
5936                 break;
5937         case IORING_OP_WRITEV:
5938         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5939         case IORING_OP_WRITE:
5940                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
5941                 break;
5942         case IORING_OP_FSYNC:
5943                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5944                 break;
5945         case IORING_OP_POLL_ADD:
5946                 ret = io_poll_add(req);
5947                 break;
5948         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5949                 ret = io_poll_remove(req);
5950                 break;
5951         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5952                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5953                 break;
5954         case IORING_OP_SENDMSG:
5955                 ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
5956                 break;
5957         case IORING_OP_SEND:
5958                 ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
5959                 break;
5960         case IORING_OP_RECVMSG:
5961                 ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
5962                 break;
5963         case IORING_OP_RECV:
5964                 ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
5965                 break;
5966         case IORING_OP_TIMEOUT:
5967                 ret = io_timeout(req);
5968                 break;
5969         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5970                 ret = io_timeout_remove(req);
5971                 break;
5972         case IORING_OP_ACCEPT:
5973                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
5974                 break;
5975         case IORING_OP_CONNECT:
5976                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
5977                 break;
5978         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5979                 ret = io_async_cancel(req);
5980                 break;
5981         case IORING_OP_FALLOCATE:
5982                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5983                 break;
5984         case IORING_OP_OPENAT:
5985                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5986                 break;
5987         case IORING_OP_CLOSE:
5988                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
5989                 break;
5990         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5991                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
5992                 break;
5993         case IORING_OP_STATX:
5994                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5995                 break;
5996         case IORING_OP_FADVISE:
5997                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5998                 break;
5999         case IORING_OP_MADVISE:
6000                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
6001                 break;
6002         case IORING_OP_OPENAT2:
6003                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
6004                 break;
6005         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6006                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
6007                 break;
6008         case IORING_OP_SPLICE:
6009                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
6010                 break;
6011         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6012                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
6013                 break;
6014         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6015                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
6016                 break;
6017         case IORING_OP_TEE:
6018                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
6019                 break;
6020         default:
6021                 ret = -EINVAL;
6022                 break;
6023         }
6024
6025         if (ret)
6026                 return ret;
6027
6028         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6029         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6030                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6031
6032                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6033                 if (in_async)
6034                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6035
6036                 io_iopoll_req_issued(req);
6037
6038                 if (in_async)
6039                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6040         }
6041
6042         return 0;
6043 }
6044
6045 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6046 {
6047         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6048         struct io_kiocb *timeout;
6049         int ret = 0;
6050
6051         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6052         if (timeout)
6053                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6054
6055         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
6056         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
6057                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
6058                 ret = -ECANCELED;
6059         }
6060
6061         if (!ret) {
6062                 do {
6063                         ret = io_issue_sqe(req, false, NULL);
6064                         /*
6065                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6066                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6067                          * wait for request slots on the block side.
6068                          */
6069                         if (ret != -EAGAIN)
6070                                 break;
6071                         cond_resched();
6072                 } while (1);
6073         }
6074
6075         if (ret) {
6076                 req_set_fail_links(req);
6077                 io_req_complete(req, ret);
6078         }
6079
6080         return io_steal_work(req);
6081 }
6082
6083 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6084                                               int index)
6085 {
6086         struct fixed_file_table *table;
6087
6088         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6089         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6090 }
6091
6092 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6093                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6094 {
6095         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6096         struct file *file;
6097
6098         if (fixed) {
6099                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6100                         return NULL;
6101                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6102                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6103                 if (file) {
6104                         req->fixed_file_refs = &ctx->file_data->node->refs;
6105                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
6106                 }
6107         } else {
6108                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6109                 file = __io_file_get(state, fd);
6110         }
6111
6112         return file;
6113 }
6114
6115 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
6116                            int fd)
6117 {
6118         bool fixed;
6119
6120         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
6121         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
6122                 return -EBADF;
6123
6124         req->file = io_file_get(state, req, fd, fixed);
6125         if (req->file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error)
6126                 return 0;
6127         return -EBADF;
6128 }
6129
6130 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6131 {
6132         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6133                                                 struct io_timeout_data, timer);
6134         struct io_kiocb *req = data->req;
6135         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6136         struct io_kiocb *prev = NULL;
6137         unsigned long flags;
6138
6139         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6140
6141         /*
6142          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6143          * race with the completion of the linked work.
6144          */
6145         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6146                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
6147                                   link_list);
6148                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6149                         list_del_init(&req->link_list);
6150                 else
6151                         prev = NULL;
6152         }
6153
6154         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6155
6156         if (prev) {
6157                 req_set_fail_links(prev);
6158                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6159                 io_put_req(prev);
6160         } else {
6161                 io_req_complete(req, -ETIME);
6162         }
6163         return HRTIMER_NORESTART;
6164 }
6165
6166 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6167 {
6168         /*
6169          * If the list is now empty, then our linked request finished before
6170          * we got a chance to setup the timer
6171          */
6172         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6173                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6174
6175                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6176                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6177                                 data->mode);
6178         }
6179 }
6180
6181 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6182 {
6183         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6184
6185         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6186         __io_queue_linked_timeout(req);
6187         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6188
6189         /* drop submission reference */
6190         io_put_req(req);
6191 }
6192
6193 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6194 {
6195         struct io_kiocb *nxt;
6196
6197         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
6198                 return NULL;
6199         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
6200                 return NULL;
6201
6202         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
6203                                         link_list);
6204         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6205                 return NULL;
6206
6207         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6208         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6209         return nxt;
6210 }
6211
6212 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
6213 {
6214         struct io_kiocb *linked_timeout;
6215         const struct cred *old_creds = NULL;
6216         int ret;
6217
6218 again:
6219         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6220
6221         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
6222             (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) &&
6223             req->work.identity->creds != current_cred()) {
6224                 if (old_creds)
6225                         revert_creds(old_creds);
6226                 if (old_creds == req->work.identity->creds)
6227                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6228                 else
6229                         old_creds = override_creds(req->work.identity->creds);
6230         }
6231
6232         ret = io_issue_sqe(req, true, cs);
6233
6234         /*
6235          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6236          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6237          */
6238         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6239                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6240                         /*
6241                          * Queued up for async execution, worker will release
6242                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6243                          */
6244                         io_queue_async_work(req);
6245                 }
6246
6247                 if (linked_timeout)
6248                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6249         } else if (likely(!ret)) {
6250                 /* drop submission reference */
6251                 req = io_put_req_find_next(req);
6252                 if (linked_timeout)
6253                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6254
6255                 if (req) {
6256                         if (!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))
6257                                 goto again;
6258                         io_queue_async_work(req);
6259                 }
6260         } else {
6261                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6262                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6263                 req_set_fail_links(req);
6264                 io_put_req(req);
6265                 io_req_complete(req, ret);
6266         }
6267
6268         if (old_creds)
6269                 revert_creds(old_creds);
6270 }
6271
6272 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6273                          struct io_comp_state *cs)
6274 {
6275         int ret;
6276
6277         ret = io_req_defer(req, sqe);
6278         if (ret) {
6279                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6280 fail_req:
6281                         req_set_fail_links(req);
6282                         io_put_req(req);
6283                         io_req_complete(req, ret);
6284                 }
6285         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6286                 if (!req->async_data) {
6287                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6288                         if (unlikely(ret))
6289                                 goto fail_req;
6290                 }
6291                 io_queue_async_work(req);
6292         } else {
6293                 if (sqe) {
6294                         ret = io_req_prep(req, sqe);
6295                         if (unlikely(ret))
6296                                 goto fail_req;
6297                 }
6298                 __io_queue_sqe(req, cs);
6299         }
6300 }
6301
6302 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6303                                       struct io_comp_state *cs)
6304 {
6305         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6306                 io_put_req(req);
6307                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6308         } else
6309                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6310 }
6311
6312 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6313                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6314 {
6315         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6316         int ret;
6317
6318         /*
6319          * If we already have a head request, queue this one for async
6320          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6321          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6322          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6323          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6324          */
6325         if (*link) {
6326                 struct io_kiocb *head = *link;
6327
6328                 /*
6329                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6330                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6331                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6332                  * next after the link request. The last one is done via
6333                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6334                  */
6335                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6336                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6337                         ctx->drain_next = 1;
6338                 }
6339                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6340                 if (unlikely(ret)) {
6341                         /* fail even hard links since we don't submit */
6342                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6343                         return ret;
6344                 }
6345                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6346                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6347
6348                 /* last request of a link, enqueue the link */
6349                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6350                         io_queue_link_head(head, cs);
6351                         *link = NULL;
6352                 }
6353         } else {
6354                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6355                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6356                         ctx->drain_next = 0;
6357                 }
6358                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6359                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6360                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6361
6362                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6363                         if (unlikely(ret))
6364                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6365                         *link = req;
6366                 } else {
6367                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6368                 }
6369         }
6370
6371         return 0;
6372 }
6373
6374 /*
6375  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6376  */
6377 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6378 {
6379         if (!list_empty(&state->comp.list))
6380                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6381         blk_finish_plug(&state->plug);
6382         io_state_file_put(state);
6383         if (state->free_reqs)
6384                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6385 }
6386
6387 /*
6388  * Start submission side cache.
6389  */
6390 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6391                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6392 {
6393         blk_start_plug(&state->plug);
6394         state->comp.nr = 0;
6395         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6396         state->comp.ctx = ctx;
6397         state->free_reqs = 0;
6398         state->file = NULL;
6399         state->ios_left = max_ios;
6400 }
6401
6402 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6403 {
6404         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6405
6406         /*
6407          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6408          * since once we write the new head, the application could
6409          * write new data to them.
6410          */
6411         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6412 }
6413
6414 /*
6415  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6416  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6417  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6418  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6419  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6420  * prevent a re-load down the line.
6421  */
6422 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6423 {
6424         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6425         unsigned head;
6426
6427         /*
6428          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6429          *
6430          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6431          *    head updates.
6432          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6433          *    though the application is the one updating it.
6434          */
6435         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6436         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6437                 return &ctx->sq_sqes[head];
6438
6439         /* drop invalid entries */
6440         ctx->cached_sq_dropped++;
6441         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6442         return NULL;
6443 }
6444
6445 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6446 {
6447         ctx->cached_sq_head++;
6448 }
6449
6450 /*
6451  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6452  *
6453  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6454  */
6455 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6456                                         struct io_kiocb *req,
6457                                         unsigned int sqe_flags)
6458 {
6459         if (!ctx->restricted)
6460                 return true;
6461
6462         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6463                 return false;
6464
6465         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6466             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6467                 return false;
6468
6469         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6470                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6471                 return false;
6472
6473         return true;
6474 }
6475
6476 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6477                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6478                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6479
6480 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6481                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6482                        struct io_submit_state *state)
6483 {
6484         unsigned int sqe_flags;
6485         int id, ret;
6486
6487         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6488         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6489         req->async_data = NULL;
6490         req->file = NULL;
6491         req->ctx = ctx;
6492         req->flags = 0;
6493         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6494         refcount_set(&req->refs, 2);
6495         req->task = current;
6496         req->result = 0;
6497
6498         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6499                 return -EINVAL;
6500
6501         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6502                 return -EFAULT;
6503
6504         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6505         /* enforce forwards compatibility on users */
6506         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6507                 return -EINVAL;
6508
6509         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6510                 return -EACCES;
6511
6512         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6513             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6514                 return -EOPNOTSUPP;
6515
6516         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6517         if (id) {
6518                 struct io_identity *iod;
6519
6520                 iod = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6521                 if (unlikely(!iod))
6522                         return -EINVAL;
6523                 refcount_inc(&iod->count);
6524
6525                 __io_req_init_async(req);
6526                 get_cred(iod->creds);
6527                 req->work.identity = iod;
6528                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
6529         }
6530
6531         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6532         req->flags |= sqe_flags;
6533
6534         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6535                 return 0;
6536
6537         ret = io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6538         state->ios_left--;
6539         return ret;
6540 }
6541
6542 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6543 {
6544         struct io_submit_state state;
6545         struct io_kiocb *link = NULL;
6546         int i, submitted = 0;
6547
6548         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6549         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6550                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
6551                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6552                         return -EBUSY;
6553         }
6554
6555         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6556         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6557
6558         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6559                 return -EAGAIN;
6560
6561         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6562         refcount_add(nr, &current->usage);
6563
6564         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6565
6566         for (i = 0; i < nr; i++) {
6567                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6568                 struct io_kiocb *req;
6569                 int err;
6570
6571                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6572                 if (unlikely(!sqe)) {
6573                         io_consume_sqe(ctx);
6574                         break;
6575                 }
6576                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6577                 if (unlikely(!req)) {
6578                         if (!submitted)
6579                                 submitted = -EAGAIN;
6580                         break;
6581                 }
6582                 io_consume_sqe(ctx);
6583                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6584                 submitted++;
6585
6586                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6587                 if (unlikely(err)) {
6588 fail_req:
6589                         io_put_req(req);
6590                         io_req_complete(req, err);
6591                         break;
6592                 }
6593
6594                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6595                                                 true, io_async_submit(ctx));
6596                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6597                 if (err)
6598                         goto fail_req;
6599         }
6600
6601         if (unlikely(submitted != nr)) {
6602                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6603                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6604                 int unused = nr - ref_used;
6605
6606                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6607                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6608                 put_task_struct_many(current, unused);
6609         }
6610         if (link)
6611                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6612         io_submit_state_end(&state);
6613
6614          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6615         io_commit_sqring(ctx);
6616
6617         return submitted;
6618 }
6619
6620 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6621 {
6622         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6623         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6624         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6625         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6626 }
6627
6628 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6629 {
6630         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6631         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6632         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6633 }
6634
6635 static int io_sq_wake_function(struct wait_queue_entry *wqe, unsigned mode,
6636                                int sync, void *key)
6637 {
6638         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(wqe, struct io_ring_ctx, sqo_wait_entry);
6639         int ret;
6640
6641         ret = autoremove_wake_function(wqe, mode, sync, key);
6642         if (ret) {
6643                 unsigned long flags;
6644
6645                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6646                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6647                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6648         }
6649         return ret;
6650 }
6651
6652 enum sq_ret {
6653         SQT_IDLE        = 1,
6654         SQT_SPIN        = 2,
6655         SQT_DID_WORK    = 4,
6656 };
6657
6658 static enum sq_ret __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx,
6659                                   unsigned long start_jiffies, bool cap_entries)
6660 {
6661         unsigned long timeout = start_jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6662         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
6663         unsigned int to_submit;
6664         int ret = 0;
6665
6666 again:
6667         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
6668                 unsigned nr_events = 0;
6669
6670                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6671                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched())
6672                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6673                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6674         }
6675
6676         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6677
6678         /*
6679          * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6680          * to enter the kernel to reap and flush events.
6681          */
6682         if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6683                 /*
6684                  * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6685                  * long periods (or over schedule()). Do this before
6686                  * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6687                  * may sleep.
6688                  */
6689                 io_sq_thread_drop_mm();
6690
6691                 /*
6692                  * We're polling. If we're within the defined idle
6693                  * period, then let us spin without work before going
6694                  * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6695                  * more IO, we should wait for the application to
6696                  * reap events and wake us up.
6697                  */
6698                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || need_resched() ||
6699                     (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6700                     !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6701                         return SQT_SPIN;
6702
6703                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry,
6704                                         TASK_INTERRUPTIBLE);
6705
6706                 /*
6707                  * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6708                  * to check if there are new reqs added to iopoll_list,
6709                  * it is because reqs may have been punted to io worker
6710                  * and will be added to iopoll_list later, hence check
6711                  * the iopoll_list again.
6712                  */
6713                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6714                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6715                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6716                         goto again;
6717                 }
6718
6719                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6720                 if (!to_submit || ret == -EBUSY)
6721                         return SQT_IDLE;
6722         }
6723
6724         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6725         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6726
6727         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6728         if (cap_entries && to_submit > 8)
6729                 to_submit = 8;
6730
6731         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6732         if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6733                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6734         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6735
6736         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6737                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6738
6739         return SQT_DID_WORK;
6740 }
6741
6742 static void io_sqd_init_new(struct io_sq_data *sqd)
6743 {
6744         struct io_ring_ctx *ctx;
6745
6746         while (!list_empty(&sqd->ctx_new_list)) {
6747                 ctx = list_first_entry(&sqd->ctx_new_list, struct io_ring_ctx, sqd_list);
6748                 init_wait(&ctx->sqo_wait_entry);
6749                 ctx->sqo_wait_entry.func = io_sq_wake_function;
6750                 list_move_tail(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
6751                 complete(&ctx->sq_thread_comp);
6752         }
6753 }
6754
6755 static int io_sq_thread(void *data)
6756 {
6757         struct cgroup_subsys_state *cur_css = NULL;
6758         const struct cred *old_cred = NULL;
6759         struct io_sq_data *sqd = data;
6760         struct io_ring_ctx *ctx;
6761         unsigned long start_jiffies;
6762
6763         start_jiffies = jiffies;
6764         while (!kthread_should_stop()) {
6765                 enum sq_ret ret = 0;
6766                 bool cap_entries;
6767
6768                 /*
6769                  * Any changes to the sqd lists are synchronized through the
6770                  * kthread parking. This synchronizes the thread vs users,
6771                  * the users are synchronized on the sqd->ctx_lock.
6772                  */
6773                 if (kthread_should_park())
6774                         kthread_parkme();
6775
6776                 if (unlikely(!list_empty(&sqd->ctx_new_list)))
6777                         io_sqd_init_new(sqd);
6778
6779                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6780
6781                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6782                         if (current->cred != ctx->creds) {
6783                                 if (old_cred)
6784                                         revert_creds(old_cred);
6785                                 old_cred = override_creds(ctx->creds);
6786                         }
6787                         io_sq_thread_associate_blkcg(ctx, &cur_css);
6788 #ifdef CONFIG_AUDIT
6789                         current->loginuid = ctx->loginuid;
6790                         current->sessionid = ctx->sessionid;
6791 #endif
6792
6793                         ret |= __io_sq_thread(ctx, start_jiffies, cap_entries);
6794
6795                         io_sq_thread_drop_mm();
6796                 }
6797
6798                 if (ret & SQT_SPIN) {
6799                         io_run_task_work();
6800                         cond_resched();
6801                 } else if (ret == SQT_IDLE) {
6802                         if (kthread_should_park())
6803                                 continue;
6804                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6805                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6806                         schedule();
6807                         start_jiffies = jiffies;
6808                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6809                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6810                 }
6811         }
6812
6813         io_run_task_work();
6814
6815         if (cur_css)
6816                 io_sq_thread_unassociate_blkcg();
6817         if (old_cred)
6818                 revert_creds(old_cred);
6819
6820         kthread_parkme();
6821
6822         return 0;
6823 }
6824
6825 struct io_wait_queue {
6826         struct wait_queue_entry wq;
6827         struct io_ring_ctx *ctx;
6828         unsigned to_wait;
6829         unsigned nr_timeouts;
6830 };
6831
6832 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6833 {
6834         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6835
6836         /*
6837          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6838          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6839          * regardless of event count.
6840          */
6841         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6842                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6843 }
6844
6845 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6846                             int wake_flags, void *key)
6847 {
6848         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6849                                                         wq);
6850
6851         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6852         if (!io_should_wake(iowq, true))
6853                 return -1;
6854
6855         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6856 }
6857
6858 static int io_run_task_work_sig(void)
6859 {
6860         if (io_run_task_work())
6861                 return 1;
6862         if (!signal_pending(current))
6863                 return 0;
6864         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6865                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6866                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6867                 recalc_sigpending();
6868                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6869                 return 1;
6870         }
6871         return -EINTR;
6872 }
6873
6874 /*
6875  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6876  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6877  */
6878 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6879                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6880 {
6881         struct io_wait_queue iowq = {
6882                 .wq = {
6883                         .private        = current,
6884                         .func           = io_wake_function,
6885                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6886                 },
6887                 .ctx            = ctx,
6888                 .to_wait        = min_events,
6889         };
6890         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6891         int ret = 0;
6892
6893         do {
6894                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6895                         return 0;
6896                 if (!io_run_task_work())
6897                         break;
6898         } while (1);
6899
6900         if (sig) {
6901 #ifdef CONFIG_COMPAT
6902                 if (in_compat_syscall())
6903                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6904                                                       sigsz);
6905                 else
6906 #endif
6907                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6908
6909                 if (ret)
6910                         return ret;
6911         }
6912
6913         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6914         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6915         do {
6916                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6917                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6918                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6919                 ret = io_run_task_work_sig();
6920                 if (ret > 0)
6921                         continue;
6922                 else if (ret < 0)
6923                         break;
6924                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6925                         break;
6926                 schedule();
6927         } while (1);
6928         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6929
6930         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6931
6932         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6933 }
6934
6935 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6936 {
6937 #if defined(CONFIG_UNIX)
6938         if (ctx->ring_sock) {
6939                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6940                 struct sk_buff *skb;
6941
6942                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6943                         kfree_skb(skb);
6944         }
6945 #else
6946         int i;
6947
6948         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6949                 struct file *file;
6950
6951                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6952                 if (file)
6953                         fput(file);
6954         }
6955 #endif
6956 }
6957
6958 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6959 {
6960         struct fixed_file_data *data;
6961
6962         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6963         complete(&data->done);
6964 }
6965
6966 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6967 {
6968         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6969         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6970         unsigned nr_tables, i;
6971
6972         if (!data)
6973                 return -ENXIO;
6974
6975         spin_lock(&data->lock);
6976         ref_node = data->node;
6977         spin_unlock(&data->lock);
6978         if (ref_node)
6979                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6980
6981         percpu_ref_kill(&data->refs);
6982
6983         /* wait for all refs nodes to complete */
6984         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6985         wait_for_completion(&data->done);
6986
6987         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6988         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6989         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6990                 kfree(data->table[i].files);
6991         kfree(data->table);
6992         percpu_ref_exit(&data->refs);
6993         kfree(data);
6994         ctx->file_data = NULL;
6995         ctx->nr_user_files = 0;
6996         return 0;
6997 }
6998
6999 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7000 {
7001         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7002                 /*
7003                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
7004                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
7005                  * set to a single CPU.
7006                  */
7007                 if (sqd->thread) {
7008                         kthread_park(sqd->thread);
7009                         kthread_stop(sqd->thread);
7010                 }
7011
7012                 kfree(sqd);
7013         }
7014 }
7015
7016 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7017 {
7018         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7019         struct io_sq_data *sqd;
7020         struct fd f;
7021
7022         f = fdget(p->wq_fd);
7023         if (!f.file)
7024                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7025         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7026                 fdput(f);
7027                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7028         }
7029
7030         ctx_attach = f.file->private_data;
7031         sqd = ctx_attach->sq_data;
7032         if (!sqd) {
7033                 fdput(f);
7034                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7035         }
7036
7037         refcount_inc(&sqd->refs);
7038         fdput(f);
7039         return sqd;
7040 }
7041
7042 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p)
7043 {
7044         struct io_sq_data *sqd;
7045
7046         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)
7047                 return io_attach_sq_data(p);
7048
7049         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7050         if (!sqd)
7051                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7052
7053         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7054         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7055         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_new_list);
7056         mutex_init(&sqd->ctx_lock);
7057         mutex_init(&sqd->lock);
7058         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7059         return sqd;
7060 }
7061
7062 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7063         __releases(&sqd->lock)
7064 {
7065         if (!sqd->thread)
7066                 return;
7067         kthread_unpark(sqd->thread);
7068         mutex_unlock(&sqd->lock);
7069 }
7070
7071 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7072         __acquires(&sqd->lock)
7073 {
7074         if (!sqd->thread)
7075                 return;
7076         mutex_lock(&sqd->lock);
7077         kthread_park(sqd->thread);
7078 }
7079
7080 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
7081 {
7082         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7083
7084         if (sqd) {
7085                 if (sqd->thread) {
7086                         /*
7087                          * We may arrive here from the error branch in
7088                          * io_sq_offload_create() where the kthread is created
7089                          * without being waked up, thus wake it up now to make
7090                          * sure the wait will complete.
7091                          */
7092                         wake_up_process(sqd->thread);
7093                         wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
7094
7095                         io_sq_thread_park(sqd);
7096                 }
7097
7098                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7099                 list_del(&ctx->sqd_list);
7100                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7101
7102                 if (sqd->thread) {
7103                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
7104                         io_sq_thread_unpark(sqd);
7105                 }
7106
7107                 io_put_sq_data(sqd);
7108                 ctx->sq_data = NULL;
7109         }
7110 }
7111
7112 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
7113 {
7114         io_sq_thread_stop(ctx);
7115
7116         if (ctx->io_wq) {
7117                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
7118                 ctx->io_wq = NULL;
7119         }
7120 }
7121
7122 #if defined(CONFIG_UNIX)
7123 /*
7124  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7125  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7126  * loops in the file referencing.
7127  */
7128 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7129 {
7130         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7131         struct scm_fp_list *fpl;
7132         struct sk_buff *skb;
7133         int i, nr_files;
7134
7135         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7136         if (!fpl)
7137                 return -ENOMEM;
7138
7139         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7140         if (!skb) {
7141                 kfree(fpl);
7142                 return -ENOMEM;
7143         }
7144
7145         skb->sk = sk;
7146
7147         nr_files = 0;
7148         fpl->user = get_uid(ctx->user);
7149         for (i = 0; i < nr; i++) {
7150                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7151
7152                 if (!file)
7153                         continue;
7154                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7155                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7156                 nr_files++;
7157         }
7158
7159         if (nr_files) {
7160                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7161                 fpl->count = nr_files;
7162                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7163                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7164                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7165                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7166
7167                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7168                         fput(fpl->fp[i]);
7169         } else {
7170                 kfree_skb(skb);
7171                 kfree(fpl);
7172         }
7173
7174         return 0;
7175 }
7176
7177 /*
7178  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7179  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7180  * garbage collection to take care of this problem for us.
7181  */
7182 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7183 {
7184         unsigned left, total;
7185         int ret = 0;
7186
7187         total = 0;
7188         left = ctx->nr_user_files;
7189         while (left) {
7190                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7191
7192                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7193                 if (ret)
7194                         break;
7195                 left -= this_files;
7196                 total += this_files;
7197         }
7198
7199         if (!ret)
7200                 return 0;
7201
7202         while (total < ctx->nr_user_files) {
7203                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7204
7205                 if (file)
7206                         fput(file);
7207                 total++;
7208         }
7209
7210         return ret;
7211 }
7212 #else
7213 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7214 {
7215         return 0;
7216 }
7217 #endif
7218
7219 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_file_data *file_data,
7220                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7221 {
7222         int i;
7223
7224         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7225                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7226                 unsigned this_files;
7227
7228                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7229                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7230                                         GFP_KERNEL);
7231                 if (!table->files)
7232                         break;
7233                 nr_files -= this_files;
7234         }
7235
7236         if (i == nr_tables)
7237                 return 0;
7238
7239         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7240                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7241                 kfree(table->files);
7242         }
7243         return 1;
7244 }
7245
7246 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
7247 {
7248 #if defined(CONFIG_UNIX)
7249         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7250         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7251         struct sk_buff *skb;
7252         int i;
7253
7254         __skb_queue_head_init(&list);
7255
7256         /*
7257          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7258          * remove this entry and rearrange the file array.
7259          */
7260         skb = skb_dequeue(head);
7261         while (skb) {
7262                 struct scm_fp_list *fp;
7263
7264                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7265                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7266                         int left;
7267
7268                         if (fp->fp[i] != file)
7269                                 continue;
7270
7271                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7272                         left = fp->count - 1 - i;
7273                         if (left) {
7274                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7275                                                 left * sizeof(struct file *));
7276                         }
7277                         fp->count--;
7278                         if (!fp->count) {
7279                                 kfree_skb(skb);
7280                                 skb = NULL;
7281                         } else {
7282                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7283                         }
7284                         fput(file);
7285                         file = NULL;
7286                         break;
7287                 }
7288
7289                 if (!file)
7290                         break;
7291
7292                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7293
7294                 skb = skb_dequeue(head);
7295         }
7296
7297         if (skb_peek(&list)) {
7298                 spin_lock_irq(&head->lock);
7299                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7300                         __skb_queue_tail(head, skb);
7301                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7302         }
7303 #else
7304         fput(file);
7305 #endif
7306 }
7307
7308 struct io_file_put {
7309         struct list_head list;
7310         struct file *file;
7311 };
7312
7313 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7314 {
7315         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
7316         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
7317         struct io_file_put *pfile, *tmp;
7318
7319         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
7320                 list_del(&pfile->list);
7321                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
7322                 kfree(pfile);
7323         }
7324
7325         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7326         kfree(ref_node);
7327         percpu_ref_put(&file_data->refs);
7328 }
7329
7330 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
7331 {
7332         struct io_ring_ctx *ctx;
7333         struct llist_node *node;
7334
7335         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
7336         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
7337
7338         while (node) {
7339                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7340                 struct llist_node *next = node->next;
7341
7342                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
7343                 __io_file_put_work(ref_node);
7344                 node = next;
7345         }
7346 }
7347
7348 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7349 {
7350         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7351         struct fixed_file_data *data;
7352         struct io_ring_ctx *ctx;
7353         bool first_add = false;
7354         int delay = HZ;
7355
7356         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
7357         data = ref_node->file_data;
7358         ctx = data->ctx;
7359
7360         spin_lock(&data->lock);
7361         ref_node->done = true;
7362
7363         while (!list_empty(&data->ref_list)) {
7364                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
7365                                         struct fixed_file_ref_node, node);
7366                 /* recycle ref nodes in order */
7367                 if (!ref_node->done)
7368                         break;
7369                 list_del(&ref_node->node);
7370                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
7371         }
7372         spin_unlock(&data->lock);
7373
7374         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7375                 delay = 0;
7376
7377         if (!delay)
7378                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
7379         else if (first_add)
7380                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
7381 }
7382
7383 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
7384                         struct io_ring_ctx *ctx)
7385 {
7386         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7387
7388         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7389         if (!ref_node)
7390                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7391
7392         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
7393                             0, GFP_KERNEL)) {
7394                 kfree(ref_node);
7395                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7396         }
7397         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7398         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
7399         ref_node->file_data = ctx->file_data;
7400         ref_node->done = false;
7401         return ref_node;
7402 }
7403
7404 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7405 {
7406         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7407         kfree(ref_node);
7408 }
7409
7410 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7411                                  unsigned nr_args)
7412 {
7413         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7414         unsigned nr_tables, i;
7415         struct file *file;
7416         int fd, ret = -ENOMEM;
7417         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7418         struct fixed_file_data *file_data;
7419
7420         if (ctx->file_data)
7421                 return -EBUSY;
7422         if (!nr_args)
7423                 return -EINVAL;
7424         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7425                 return -EMFILE;
7426
7427         file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
7428         if (!file_data)
7429                 return -ENOMEM;
7430         file_data->ctx = ctx;
7431         init_completion(&file_data->done);
7432         INIT_LIST_HEAD(&file_data->ref_list);
7433         spin_lock_init(&file_data->lock);
7434
7435         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7436         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7437                                    GFP_KERNEL);
7438         if (!file_data->table)
7439                 goto out_free;
7440
7441         if (percpu_ref_init(&file_data->refs, io_file_ref_kill,
7442                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
7443                 goto out_free;
7444
7445         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7446                 goto out_ref;
7447         ctx->file_data = file_data;
7448
7449         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7450                 struct fixed_file_table *table;
7451                 unsigned index;
7452
7453                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7454                         ret = -EFAULT;
7455                         goto out_fput;
7456                 }
7457                 /* allow sparse sets */
7458                 if (fd == -1)
7459                         continue;
7460
7461                 file = fget(fd);
7462                 ret = -EBADF;
7463                 if (!file)
7464                         goto out_fput;
7465
7466                 /*
7467                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7468                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7469                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7470                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7471                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7472                  */
7473                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7474                         fput(file);
7475                         goto out_fput;
7476                 }
7477                 table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7478                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7479                 table->files[index] = file;
7480         }
7481
7482         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7483         if (ret) {
7484                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7485                 return ret;
7486         }
7487
7488         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7489         if (IS_ERR(ref_node)) {
7490                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7491                 return PTR_ERR(ref_node);
7492         }
7493
7494         file_data->node = ref_node;
7495         spin_lock(&file_data->lock);
7496         list_add_tail(&ref_node->node, &file_data->ref_list);
7497         spin_unlock(&file_data->lock);
7498         percpu_ref_get(&file_data->refs);
7499         return ret;
7500 out_fput:
7501         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7502                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7503                 if (file)
7504                         fput(file);
7505         }
7506         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7507                 kfree(file_data->table[i].files);
7508         ctx->nr_user_files = 0;
7509 out_ref:
7510         percpu_ref_exit(&file_data->refs);
7511 out_free:
7512         kfree(file_data->table);
7513         kfree(file_data);
7514         ctx->file_data = NULL;
7515         return ret;
7516 }
7517
7518 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7519                                 int index)
7520 {
7521 #if defined(CONFIG_UNIX)
7522         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7523         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7524         struct sk_buff *skb;
7525
7526         /*
7527          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7528          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7529          * and filling it in.
7530          */
7531         spin_lock_irq(&head->lock);
7532         skb = skb_peek(head);
7533         if (skb) {
7534                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7535
7536                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7537                         __skb_unlink(skb, head);
7538                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7539                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7540                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7541                         fpl->count++;
7542                         spin_lock_irq(&head->lock);
7543                         __skb_queue_head(head, skb);
7544                 } else {
7545                         skb = NULL;
7546                 }
7547         }
7548         spin_unlock_irq(&head->lock);
7549
7550         if (skb) {
7551                 fput(file);
7552                 return 0;
7553         }
7554
7555         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7556 #else
7557         return 0;
7558 #endif
7559 }
7560
7561 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7562                                  struct file *file)
7563 {
7564         struct io_file_put *pfile;
7565         struct fixed_file_ref_node *ref_node = data->node;
7566
7567         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7568         if (!pfile)
7569                 return -ENOMEM;
7570
7571         pfile->file = file;
7572         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7573
7574         return 0;
7575 }
7576
7577 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7578                                  struct io_uring_files_update *up,
7579                                  unsigned nr_args)
7580 {
7581         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7582         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7583         struct file *file;
7584         __s32 __user *fds;
7585         int fd, i, err;
7586         __u32 done;
7587         bool needs_switch = false;
7588
7589         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7590                 return -EOVERFLOW;
7591         if (done > ctx->nr_user_files)
7592                 return -EINVAL;
7593
7594         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7595         if (IS_ERR(ref_node))
7596                 return PTR_ERR(ref_node);
7597
7598         done = 0;
7599         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7600         while (nr_args) {
7601                 struct fixed_file_table *table;
7602                 unsigned index;
7603
7604                 err = 0;
7605                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7606                         err = -EFAULT;
7607                         break;
7608                 }
7609                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7610                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7611                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7612                 if (table->files[index]) {
7613                         file = table->files[index];
7614                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7615                         if (err)
7616                                 break;
7617                         table->files[index] = NULL;
7618                         needs_switch = true;
7619                 }
7620                 if (fd != -1) {
7621                         file = fget(fd);
7622                         if (!file) {
7623                                 err = -EBADF;
7624                                 break;
7625                         }
7626                         /*
7627                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7628                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7629                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7630                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7631                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7632                          * support regular read/write anyway.
7633                          */
7634                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7635                                 fput(file);
7636                                 err = -EBADF;
7637                                 break;
7638                         }
7639                         table->files[index] = file;
7640                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7641                         if (err) {
7642                                 table->files[index] = NULL;
7643                                 fput(file);
7644                                 break;
7645                         }
7646                 }
7647                 nr_args--;
7648                 done++;
7649                 up->offset++;
7650         }
7651
7652         if (needs_switch) {
7653                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7654                 spin_lock(&data->lock);
7655                 list_add_tail(&ref_node->node, &data->ref_list);
7656                 data->node = ref_node;
7657                 spin_unlock(&data->lock);
7658                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7659         } else
7660                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7661
7662         return done ? done : err;
7663 }
7664
7665 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7666                                unsigned nr_args)
7667 {
7668         struct io_uring_files_update up;
7669
7670         if (!ctx->file_data)
7671                 return -ENXIO;
7672         if (!nr_args)
7673                 return -EINVAL;
7674         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7675                 return -EFAULT;
7676         if (up.resv)
7677                 return -EINVAL;
7678
7679         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7680 }
7681
7682 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7683 {
7684         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7685
7686         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7687         io_put_req(req);
7688 }
7689
7690 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7691                               struct io_uring_params *p)
7692 {
7693         struct io_wq_data data;
7694         struct fd f;
7695         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7696         unsigned int concurrency;
7697         int ret = 0;
7698
7699         data.user = ctx->user;
7700         data.free_work = io_free_work;
7701         data.do_work = io_wq_submit_work;
7702
7703         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7704                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7705                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7706
7707                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7708                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7709                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7710                         ctx->io_wq = NULL;
7711                 }
7712                 return ret;
7713         }
7714
7715         f = fdget(p->wq_fd);
7716         if (!f.file)
7717                 return -EBADF;
7718
7719         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7720                 ret = -EINVAL;
7721                 goto out_fput;
7722         }
7723
7724         ctx_attach = f.file->private_data;
7725         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7726         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7727                 ret = -EINVAL;
7728                 goto out_fput;
7729         }
7730
7731         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7732 out_fput:
7733         fdput(f);
7734         return ret;
7735 }
7736
7737 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task)
7738 {
7739         struct io_uring_task *tctx;
7740         int ret;
7741
7742         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7743         if (unlikely(!tctx))
7744                 return -ENOMEM;
7745
7746         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7747         if (unlikely(ret)) {
7748                 kfree(tctx);
7749                 return ret;
7750         }
7751
7752         xa_init(&tctx->xa);
7753         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7754         tctx->last = NULL;
7755         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7756         tctx->sqpoll = false;
7757         io_init_identity(&tctx->__identity);
7758         tctx->identity = &tctx->__identity;
7759         task->io_uring = tctx;
7760         return 0;
7761 }
7762
7763 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7764 {
7765         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7766
7767         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7768         WARN_ON_ONCE(refcount_read(&tctx->identity->count) != 1);
7769         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
7770                 kfree(tctx->identity);
7771         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7772         kfree(tctx);
7773         tsk->io_uring = NULL;
7774 }
7775
7776 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7777                                 struct io_uring_params *p)
7778 {
7779         int ret;
7780
7781         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7782                 struct io_sq_data *sqd;
7783
7784                 ret = -EPERM;
7785                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7786                         goto err;
7787
7788                 sqd = io_get_sq_data(p);
7789                 if (IS_ERR(sqd)) {
7790                         ret = PTR_ERR(sqd);
7791                         goto err;
7792                 }
7793
7794                 ctx->sq_data = sqd;
7795                 io_sq_thread_park(sqd);
7796                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7797                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_new_list);
7798                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7799                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7800
7801                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7802                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7803                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7804
7805                 if (sqd->thread)
7806                         goto done;
7807
7808                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7809                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7810
7811                         ret = -EINVAL;
7812                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7813                                 goto err;
7814                         if (!cpu_online(cpu))
7815                                 goto err;
7816
7817                         sqd->thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread, sqd,
7818                                                         cpu, "io_uring-sq");
7819                 } else {
7820                         sqd->thread = kthread_create(io_sq_thread, sqd,
7821                                                         "io_uring-sq");
7822                 }
7823                 if (IS_ERR(sqd->thread)) {
7824                         ret = PTR_ERR(sqd->thread);
7825                         sqd->thread = NULL;
7826                         goto err;
7827                 }
7828                 ret = io_uring_alloc_task_context(sqd->thread);
7829                 if (ret)
7830                         goto err;
7831         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7832                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7833                 ret = -EINVAL;
7834                 goto err;
7835         }
7836
7837 done:
7838         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
7839         if (ret)
7840                 goto err;
7841
7842         return 0;
7843 err:
7844         io_finish_async(ctx);
7845         return ret;
7846 }
7847
7848 static void io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7849 {
7850         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7851
7852         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && sqd->thread)
7853                 wake_up_process(sqd->thread);
7854 }
7855
7856 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7857                                       unsigned long nr_pages)
7858 {
7859         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7860 }
7861
7862 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7863                                    unsigned long nr_pages)
7864 {
7865         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7866
7867         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7868         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7869
7870         do {
7871                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7872                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7873                 if (new_pages > page_limit)
7874                         return -ENOMEM;
7875         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7876                                         new_pages) != cur_pages);
7877
7878         return 0;
7879 }
7880
7881 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7882                              enum io_mem_account acct)
7883 {
7884         if (ctx->limit_mem)
7885                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7886
7887         if (ctx->mm_account) {
7888                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7889                         ctx->mm_account->locked_vm -= nr_pages;
7890                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7891                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7892         }
7893 }
7894
7895 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7896                           enum io_mem_account acct)
7897 {
7898         int ret;
7899
7900         if (ctx->limit_mem) {
7901                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7902                 if (ret)
7903                         return ret;
7904         }
7905
7906         if (ctx->mm_account) {
7907                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7908                         ctx->mm_account->locked_vm += nr_pages;
7909                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7910                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7911         }
7912
7913         return 0;
7914 }
7915
7916 static void io_mem_free(void *ptr)
7917 {
7918         struct page *page;
7919
7920         if (!ptr)
7921                 return;
7922
7923         page = virt_to_head_page(ptr);
7924         if (put_page_testzero(page))
7925                 free_compound_page(page);
7926 }
7927
7928 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7929 {
7930         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7931                                 __GFP_NORETRY;
7932
7933         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7934 }
7935
7936 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7937                                 size_t *sq_offset)
7938 {
7939         struct io_rings *rings;
7940         size_t off, sq_array_size;
7941
7942         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7943         if (off == SIZE_MAX)
7944                 return SIZE_MAX;
7945
7946 #ifdef CONFIG_SMP
7947         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7948         if (off == 0)
7949                 return SIZE_MAX;
7950 #endif
7951
7952         if (sq_offset)
7953                 *sq_offset = off;
7954
7955         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7956         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7957                 return SIZE_MAX;
7958
7959         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7960                 return SIZE_MAX;
7961
7962         return off;
7963 }
7964
7965 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7966 {
7967         size_t pages;
7968
7969         pages = (size_t)1 << get_order(
7970                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7971         pages += (size_t)1 << get_order(
7972                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7973
7974         return pages;
7975 }
7976
7977 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7978 {
7979         int i, j;
7980
7981         if (!ctx->user_bufs)
7982                 return -ENXIO;
7983
7984         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7985                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7986
7987                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7988                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7989
7990                 if (imu->acct_pages)
7991                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
7992                 kvfree(imu->bvec);
7993                 imu->nr_bvecs = 0;
7994         }
7995
7996         kfree(ctx->user_bufs);
7997         ctx->user_bufs = NULL;
7998         ctx->nr_user_bufs = 0;
7999         return 0;
8000 }
8001
8002 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8003                        void __user *arg, unsigned index)
8004 {
8005         struct iovec __user *src;
8006
8007 #ifdef CONFIG_COMPAT
8008         if (ctx->compat) {
8009                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8010                 struct compat_iovec ciov;
8011
8012                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8013                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8014                         return -EFAULT;
8015
8016                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8017                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8018                 return 0;
8019         }
8020 #endif
8021         src = (struct iovec __user *) arg;
8022         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8023                 return -EFAULT;
8024         return 0;
8025 }
8026
8027 /*
8028  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8029  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8030  * match that one.
8031  *
8032  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8033  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8034  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8035  */
8036 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8037                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8038 {
8039         int i, j;
8040
8041         /* check current page array */
8042         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8043                 if (!PageCompound(pages[i]))
8044                         continue;
8045                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8046                         return true;
8047         }
8048
8049         /* check previously registered pages */
8050         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8051                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8052
8053                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8054                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8055                                 continue;
8056                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8057                                 return true;
8058                 }
8059         }
8060
8061         return false;
8062 }
8063
8064 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8065                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8066                                  struct page **last_hpage)
8067 {
8068         int i, ret;
8069
8070         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8071                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8072                         imu->acct_pages++;
8073                 } else {
8074                         struct page *hpage;
8075
8076                         hpage = compound_head(pages[i]);
8077                         if (hpage == *last_hpage)
8078                                 continue;
8079                         *last_hpage = hpage;
8080                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8081                                 continue;
8082                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8083                 }
8084         }
8085
8086         if (!imu->acct_pages)
8087                 return 0;
8088
8089         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8090         if (ret)
8091                 imu->acct_pages = 0;
8092         return ret;
8093 }
8094
8095 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8096                                   unsigned nr_args)
8097 {
8098         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8099         struct page **pages = NULL;
8100         struct page *last_hpage = NULL;
8101         int i, j, got_pages = 0;
8102         int ret = -EINVAL;
8103
8104         if (ctx->user_bufs)
8105                 return -EBUSY;
8106         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8107                 return -EINVAL;
8108
8109         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8110                                         GFP_KERNEL);
8111         if (!ctx->user_bufs)
8112                 return -ENOMEM;
8113
8114         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8115                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8116                 unsigned long off, start, end, ubuf;
8117                 int pret, nr_pages;
8118                 struct iovec iov;
8119                 size_t size;
8120
8121                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8122                 if (ret)
8123                         goto err;
8124
8125                 /*
8126                  * Don't impose further limits on the size and buffer
8127                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8128                  * submitted if they are wrong.
8129                  */
8130                 ret = -EFAULT;
8131                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
8132                         goto err;
8133
8134                 /* arbitrary limit, but we need something */
8135                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
8136                         goto err;
8137
8138                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
8139                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8140                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8141                 nr_pages = end - start;
8142
8143                 ret = 0;
8144                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
8145                         kvfree(vmas);
8146                         kvfree(pages);
8147                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
8148                                                 GFP_KERNEL);
8149                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
8150                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
8151                                         GFP_KERNEL);
8152                         if (!pages || !vmas) {
8153                                 ret = -ENOMEM;
8154                                 goto err;
8155                         }
8156                         got_pages = nr_pages;
8157                 }
8158
8159                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8160                                                 GFP_KERNEL);
8161                 ret = -ENOMEM;
8162                 if (!imu->bvec)
8163                         goto err;
8164
8165                 ret = 0;
8166                 mmap_read_lock(current->mm);
8167                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
8168                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8169                                       pages, vmas);
8170                 if (pret == nr_pages) {
8171                         /* don't support file backed memory */
8172                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8173                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
8174
8175                                 if (vma->vm_file &&
8176                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8177                                         ret = -EOPNOTSUPP;
8178                                         break;
8179                                 }
8180                         }
8181                 } else {
8182                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8183                 }
8184                 mmap_read_unlock(current->mm);
8185                 if (ret) {
8186                         /*
8187                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
8188                          * release any pages we did get
8189                          */
8190                         if (pret > 0)
8191                                 unpin_user_pages(pages, pret);
8192                         kvfree(imu->bvec);
8193                         goto err;
8194                 }
8195
8196                 ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, &last_hpage);
8197                 if (ret) {
8198                         unpin_user_pages(pages, pret);
8199                         kvfree(imu->bvec);
8200                         goto err;
8201                 }
8202
8203                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8204                 size = iov.iov_len;
8205                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8206                         size_t vec_len;
8207
8208                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8209                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
8210                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
8211                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
8212                         off = 0;
8213                         size -= vec_len;
8214                 }
8215                 /* store original address for later verification */
8216                 imu->ubuf = ubuf;
8217                 imu->len = iov.iov_len;
8218                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
8219
8220                 ctx->nr_user_bufs++;
8221         }
8222         kvfree(pages);
8223         kvfree(vmas);
8224         return 0;
8225 err:
8226         kvfree(pages);
8227         kvfree(vmas);
8228         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8229         return ret;
8230 }
8231
8232 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8233 {
8234         __s32 __user *fds = arg;
8235         int fd;
8236
8237         if (ctx->cq_ev_fd)
8238                 return -EBUSY;
8239
8240         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8241                 return -EFAULT;
8242
8243         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8244         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8245                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8246                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8247                 return ret;
8248         }
8249
8250         return 0;
8251 }
8252
8253 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8254 {
8255         if (ctx->cq_ev_fd) {
8256                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8257                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8258                 return 0;
8259         }
8260
8261         return -ENXIO;
8262 }
8263
8264 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
8265 {
8266         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8267         struct io_buffer *buf = p;
8268
8269         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
8270         return 0;
8271 }
8272
8273 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8274 {
8275         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
8276         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
8277 }
8278
8279 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8280 {
8281         io_finish_async(ctx);
8282         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8283
8284         if (ctx->sqo_task) {
8285                 put_task_struct(ctx->sqo_task);
8286                 ctx->sqo_task = NULL;
8287                 mmdrop(ctx->mm_account);
8288                 ctx->mm_account = NULL;
8289         }
8290
8291 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
8292         if (ctx->sqo_blkcg_css)
8293                 css_put(ctx->sqo_blkcg_css);
8294 #endif
8295
8296         io_sqe_files_unregister(ctx);
8297         io_eventfd_unregister(ctx);
8298         io_destroy_buffers(ctx);
8299         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
8300
8301 #if defined(CONFIG_UNIX)
8302         if (ctx->ring_sock) {
8303                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8304                 sock_release(ctx->ring_sock);
8305         }
8306 #endif
8307
8308         io_mem_free(ctx->rings);
8309         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8310
8311         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8312         free_uid(ctx->user);
8313         put_cred(ctx->creds);
8314         kfree(ctx->cancel_hash);
8315         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
8316         kfree(ctx);
8317 }
8318
8319 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8320 {
8321         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8322         __poll_t mask = 0;
8323
8324         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8325         /*
8326          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8327          * io_commit_cqring
8328          */
8329         smp_rmb();
8330         if (!io_sqring_full(ctx))
8331                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8332         if (io_cqring_events(ctx, false))
8333                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8334
8335         return mask;
8336 }
8337
8338 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8339 {
8340         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8341
8342         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8343 }
8344
8345 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
8346 {
8347         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8348         struct io_identity *iod;
8349
8350         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8351         if (iod) {
8352                 put_cred(iod->creds);
8353                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
8354                         kfree(iod);
8355         }
8356         return 0;
8357 }
8358
8359 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8360 {
8361         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
8362                                                exit_work);
8363
8364         /*
8365          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8366          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8367          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8368          * as nobody else will be looking for them.
8369          */
8370         do {
8371                 if (ctx->rings)
8372                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8373                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8374         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8375         io_ring_ctx_free(ctx);
8376 }
8377
8378 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8379 {
8380         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8381         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8382         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8383
8384         io_kill_timeouts(ctx, NULL);
8385         io_poll_remove_all(ctx, NULL);
8386
8387         if (ctx->io_wq)
8388                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
8389
8390         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8391         if (ctx->rings)
8392                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8393         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8394         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
8395
8396         /*
8397          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
8398          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
8399          * spurious failure in setting up a new ring.
8400          */
8401         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
8402                          ACCT_LOCKED);
8403
8404         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8405         /*
8406          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8407          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8408          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8409          * over using system_wq.
8410          */
8411         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8412 }
8413
8414 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8415 {
8416         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8417
8418         file->private_data = NULL;
8419         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8420         return 0;
8421 }
8422
8423 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
8424 {
8425         struct files_struct *files = data;
8426
8427         return !files || ((work->flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
8428                                 work->identity->files == files);
8429 }
8430
8431 /*
8432  * Returns true if 'preq' is the link parent of 'req'
8433  */
8434 static bool io_match_link(struct io_kiocb *preq, struct io_kiocb *req)
8435 {
8436         struct io_kiocb *link;
8437
8438         if (!(preq->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
8439                 return false;
8440
8441         list_for_each_entry(link, &preq->link_list, link_list) {
8442                 if (link == req)
8443                         return true;
8444         }
8445
8446         return false;
8447 }
8448
8449 /*
8450  * We're looking to cancel 'req' because it's holding on to our files, but
8451  * 'req' could be a link to another request. See if it is, and cancel that
8452  * parent request if so.
8453  */
8454 static bool io_poll_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8455 {
8456         struct hlist_node *tmp;
8457         struct io_kiocb *preq;
8458         bool found = false;
8459         int i;
8460
8461         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8462         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8463                 struct hlist_head *list;
8464
8465                 list = &ctx->cancel_hash[i];
8466                 hlist_for_each_entry_safe(preq, tmp, list, hash_node) {
8467                         found = io_match_link(preq, req);
8468                         if (found) {
8469                                 io_poll_remove_one(preq);
8470                                 break;
8471                         }
8472                 }
8473         }
8474         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8475         return found;
8476 }
8477
8478 static bool io_timeout_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx,
8479                                    struct io_kiocb *req)
8480 {
8481         struct io_kiocb *preq;
8482         bool found = false;
8483
8484         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8485         list_for_each_entry(preq, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8486                 found = io_match_link(preq, req);
8487                 if (found) {
8488                         __io_timeout_cancel(preq);
8489                         break;
8490                 }
8491         }
8492         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8493         return found;
8494 }
8495
8496 static bool io_cancel_link_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8497 {
8498         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8499         bool ret;
8500
8501         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
8502                 unsigned long flags;
8503                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8504
8505                 /* protect against races with linked timeouts */
8506                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8507                 ret = io_match_link(req, data);
8508                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8509         } else {
8510                 ret = io_match_link(req, data);
8511         }
8512         return ret;
8513 }
8514
8515 static void io_attempt_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8516 {
8517         enum io_wq_cancel cret;
8518
8519         /* cancel this particular work, if it's running */
8520         cret = io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &req->work);
8521         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8522                 return;
8523
8524         /* find links that hold this pending, cancel those */
8525         cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_link_cb, req, true);
8526         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8527                 return;
8528
8529         /* if we have a poll link holding this pending, cancel that */
8530         if (io_poll_remove_link(ctx, req))
8531                 return;
8532
8533         /* final option, timeout link is holding this req pending */
8534         io_timeout_remove_link(ctx, req);
8535 }
8536
8537 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8538                                   struct task_struct *task,
8539                                   struct files_struct *files)
8540 {
8541         struct io_defer_entry *de = NULL;
8542         LIST_HEAD(list);
8543
8544         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8545         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8546                 if (io_task_match(de->req, task) &&
8547                     io_match_files(de->req, files)) {
8548                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8549                         break;
8550                 }
8551         }
8552         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8553
8554         while (!list_empty(&list)) {
8555                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8556                 list_del_init(&de->list);
8557                 req_set_fail_links(de->req);
8558                 io_put_req(de->req);
8559                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8560                 kfree(de);
8561         }
8562 }
8563
8564 /*
8565  * Returns true if we found and killed one or more files pinning requests
8566  */
8567 static bool io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8568                                   struct files_struct *files)
8569 {
8570         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
8571                 return false;
8572
8573         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
8574         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
8575
8576         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8577                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
8578                 DEFINE_WAIT(wait);
8579
8580                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8581                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
8582                         if (files && (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
8583                             req->work.identity->files != files)
8584                                 continue;
8585                         /* req is being completed, ignore */
8586                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
8587                                 continue;
8588                         cancel_req = req;
8589                         break;
8590                 }
8591                 if (cancel_req)
8592                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
8593                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8594                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8595
8596                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
8597                 if (!cancel_req)
8598                         break;
8599                 /* cancel this request, or head link requests */
8600                 io_attempt_cancel(ctx, cancel_req);
8601                 io_put_req(cancel_req);
8602                 /* cancellations _may_ trigger task work */
8603                 io_run_task_work();
8604                 schedule();
8605                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
8606         }
8607
8608         return true;
8609 }
8610
8611 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8612 {
8613         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8614         struct task_struct *task = data;
8615
8616         return io_task_match(req, task);
8617 }
8618
8619 static bool __io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8620                                             struct task_struct *task,
8621                                             struct files_struct *files)
8622 {
8623         bool ret;
8624
8625         ret = io_uring_cancel_files(ctx, files);
8626         if (!files) {
8627                 enum io_wq_cancel cret;
8628
8629                 cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, task, true);
8630                 if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8631                         ret = true;
8632
8633                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8634                 if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8635                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8636                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8637                                 ret = true;
8638                         }
8639                 }
8640
8641                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task);
8642                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task);
8643         }
8644
8645         return ret;
8646 }
8647
8648 /*
8649  * We need to iteratively cancel requests, in case a request has dependent
8650  * hard links. These persist even for failure of cancelations, hence keep
8651  * looping until none are found.
8652  */
8653 static void io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8654                                           struct files_struct *files)
8655 {
8656         struct task_struct *task = current;
8657
8658         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8659                 task = ctx->sq_data->thread;
8660                 atomic_inc(&task->io_uring->in_idle);
8661                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8662         }
8663
8664         if (files)
8665                 io_cancel_defer_files(ctx, NULL, files);
8666         else
8667                 io_cancel_defer_files(ctx, task, NULL);
8668
8669         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8670
8671         while (__io_uring_cancel_task_requests(ctx, task, files)) {
8672                 io_run_task_work();
8673                 cond_resched();
8674         }
8675
8676         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8677                 atomic_dec(&task->io_uring->in_idle);
8678                 /*
8679                  * If the files that are going away are the ones in the thread
8680                  * identity, clear them out.
8681                  */
8682                 if (task->io_uring->identity->files == files)
8683                         task->io_uring->identity->files = NULL;
8684                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8685         }
8686 }
8687
8688 /*
8689  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8690  */
8691 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
8692 {
8693         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8694
8695         if (unlikely(!tctx)) {
8696                 int ret;
8697
8698                 ret = io_uring_alloc_task_context(current);
8699                 if (unlikely(ret))
8700                         return ret;
8701                 tctx = current->io_uring;
8702         }
8703         if (tctx->last != file) {
8704                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8705
8706                 if (!old) {
8707                         get_file(file);
8708                         xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)file, file, GFP_KERNEL);
8709                 }
8710                 tctx->last = file;
8711         }
8712
8713         /*
8714          * This is race safe in that the task itself is doing this, hence it
8715          * cannot be going through the exit/cancel paths at the same time.
8716          * This cannot be modified while exit/cancel is running.
8717          */
8718         if (!tctx->sqpoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
8719                 tctx->sqpoll = true;
8720
8721         return 0;
8722 }
8723
8724 /*
8725  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8726  */
8727 static void io_uring_del_task_file(struct file *file)
8728 {
8729         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8730
8731         if (tctx->last == file)
8732                 tctx->last = NULL;
8733         file = xa_erase(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8734         if (file)
8735                 fput(file);
8736 }
8737
8738 /*
8739  * Drop task note for this file if we're the only ones that hold it after
8740  * pending fput()
8741  */
8742 static void io_uring_attempt_task_drop(struct file *file)
8743 {
8744         if (!current->io_uring)
8745                 return;
8746         /*
8747          * fput() is pending, will be 2 if the only other ref is our potential
8748          * task file note. If the task is exiting, drop regardless of count.
8749          */
8750         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING) ||
8751             atomic_long_read(&file->f_count) == 2)
8752                 io_uring_del_task_file(file);
8753 }
8754
8755 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8756 {
8757         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8758         struct file *file;
8759         unsigned long index;
8760
8761         /* make sure overflow events are dropped */
8762         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8763
8764         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
8765                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8766
8767                 io_uring_cancel_task_requests(ctx, files);
8768                 if (files)
8769                         io_uring_del_task_file(file);
8770         }
8771
8772         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8773 }
8774
8775 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8776 {
8777         unsigned long index;
8778         struct file *file;
8779         s64 inflight;
8780
8781         inflight = percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8782         if (!tctx->sqpoll)
8783                 return inflight;
8784
8785         /*
8786          * If we have SQPOLL rings, then we need to iterate and find them, and
8787          * add the pending count for those.
8788          */
8789         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
8790                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8791
8792                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8793                         struct io_uring_task *__tctx = ctx->sqo_task->io_uring;
8794
8795                         inflight += percpu_counter_sum(&__tctx->inflight);
8796                 }
8797         }
8798
8799         return inflight;
8800 }
8801
8802 /*
8803  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
8804  * requests.
8805  */
8806 void __io_uring_task_cancel(void)
8807 {
8808         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8809         DEFINE_WAIT(wait);
8810         s64 inflight;
8811
8812         /* make sure overflow events are dropped */
8813         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8814
8815         do {
8816                 /* read completions before cancelations */
8817                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8818                 if (!inflight)
8819                         break;
8820                 __io_uring_files_cancel(NULL);
8821
8822                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8823
8824                 /*
8825                  * If we've seen completions, retry. This avoids a race where
8826                  * a completion comes in before we did prepare_to_wait().
8827                  */
8828                 if (inflight != tctx_inflight(tctx))
8829                         continue;
8830                 schedule();
8831         } while (1);
8832
8833         finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8834         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8835 }
8836
8837 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
8838 {
8839         io_uring_attempt_task_drop(file);
8840         return 0;
8841 }
8842
8843 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
8844                                             loff_t pgoff, size_t sz)
8845 {
8846         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8847         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
8848         struct page *page;
8849         void *ptr;
8850
8851         switch (offset) {
8852         case IORING_OFF_SQ_RING:
8853         case IORING_OFF_CQ_RING:
8854                 ptr = ctx->rings;
8855                 break;
8856         case IORING_OFF_SQES:
8857                 ptr = ctx->sq_sqes;
8858                 break;
8859         default:
8860                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8861         }
8862
8863         page = virt_to_head_page(ptr);
8864         if (sz > page_size(page))
8865                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8866
8867         return ptr;
8868 }
8869
8870 #ifdef CONFIG_MMU
8871
8872 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8873 {
8874         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
8875         unsigned long pfn;
8876         void *ptr;
8877
8878         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
8879         if (IS_ERR(ptr))
8880                 return PTR_ERR(ptr);
8881
8882         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
8883         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
8884 }
8885
8886 #else /* !CONFIG_MMU */
8887
8888 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8889 {
8890         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
8891 }
8892
8893 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
8894 {
8895         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
8896 }
8897
8898 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
8899         unsigned long addr, unsigned long len,
8900         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
8901 {
8902         void *ptr;
8903
8904         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
8905         if (IS_ERR(ptr))
8906                 return PTR_ERR(ptr);
8907
8908         return (unsigned long) ptr;
8909 }
8910
8911 #endif /* !CONFIG_MMU */
8912
8913 static void io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
8914 {
8915         DEFINE_WAIT(wait);
8916
8917         do {
8918                 if (!io_sqring_full(ctx))
8919                         break;
8920
8921                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
8922
8923                 if (!io_sqring_full(ctx))
8924                         break;
8925
8926                 schedule();
8927         } while (!signal_pending(current));
8928
8929         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
8930 }
8931
8932 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
8933                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
8934                 size_t, sigsz)
8935 {
8936         struct io_ring_ctx *ctx;
8937         long ret = -EBADF;
8938         int submitted = 0;
8939         struct fd f;
8940
8941         io_run_task_work();
8942
8943         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
8944                         IORING_ENTER_SQ_WAIT))
8945                 return -EINVAL;
8946
8947         f = fdget(fd);
8948         if (!f.file)
8949                 return -EBADF;
8950
8951         ret = -EOPNOTSUPP;
8952         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8953                 goto out_fput;
8954
8955         ret = -ENXIO;
8956         ctx = f.file->private_data;
8957         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
8958                 goto out_fput;
8959
8960         ret = -EBADFD;
8961         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
8962                 goto out;
8963
8964         /*
8965          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
8966          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
8967          * we were asked to.
8968          */
8969         ret = 0;
8970         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8971                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
8972                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
8973                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
8974                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
8975                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT)
8976                         io_sqpoll_wait_sq(ctx);
8977                 submitted = to_submit;
8978         } else if (to_submit) {
8979                 ret = io_uring_add_task_file(ctx, f.file);
8980                 if (unlikely(ret))
8981                         goto out;
8982                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8983                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
8984                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8985
8986                 if (submitted != to_submit)
8987                         goto out;
8988         }
8989         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
8990                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
8991
8992                 /*
8993                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
8994                  * space applications don't need to do io completion events
8995                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
8996                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
8997                  */
8998                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
8999                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9000                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9001                 } else {
9002                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
9003                 }
9004         }
9005
9006 out:
9007         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9008 out_fput:
9009         fdput(f);
9010         return submitted ? submitted : ret;
9011 }
9012
9013 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9014 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
9015 {
9016         struct io_identity *iod = p;
9017         const struct cred *cred = iod->creds;
9018         struct seq_file *m = data;
9019         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9020         struct group_info *gi;
9021         kernel_cap_t cap;
9022         unsigned __capi;
9023         int g;
9024
9025         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9026         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9027         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9028         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9029         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9030         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9031         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9032         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9033         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9034         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9035         gi = cred->group_info;
9036         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9037                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9038                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9039         }
9040         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9041         cap = cred->cap_effective;
9042         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9043                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9044         seq_putc(m, '\n');
9045         return 0;
9046 }
9047
9048 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9049 {
9050         struct io_sq_data *sq = NULL;
9051         bool has_lock;
9052         int i;
9053
9054         /*
9055          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9056          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9057          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9058          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9059          */
9060         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9061
9062         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
9063                 sq = ctx->sq_data;
9064
9065         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9066         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9067         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9068         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9069                 struct fixed_file_table *table;
9070                 struct file *f;
9071
9072                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
9073                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
9074                 if (f)
9075                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9076                 else
9077                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9078         }
9079         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9080         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9081                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9082
9083                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9084                                                 (unsigned int) buf->len);
9085         }
9086         if (has_lock && !idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
9087                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9088                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
9089         }
9090         seq_printf(m, "PollList:\n");
9091         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9092         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9093                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9094                 struct io_kiocb *req;
9095
9096                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9097                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9098                                         req->task->task_works != NULL);
9099         }
9100         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9101         if (has_lock)
9102                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9103 }
9104
9105 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9106 {
9107         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9108
9109         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9110                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9111                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9112         }
9113 }
9114 #endif
9115
9116 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9117         .release        = io_uring_release,
9118         .flush          = io_uring_flush,
9119         .mmap           = io_uring_mmap,
9120 #ifndef CONFIG_MMU
9121         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9122         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9123 #endif
9124         .poll           = io_uring_poll,
9125         .fasync         = io_uring_fasync,
9126 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9127         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9128 #endif
9129 };
9130
9131 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9132                                   struct io_uring_params *p)
9133 {
9134         struct io_rings *rings;
9135         size_t size, sq_array_offset;
9136
9137         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9138         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9139         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9140
9141         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9142         if (size == SIZE_MAX)
9143                 return -EOVERFLOW;
9144
9145         rings = io_mem_alloc(size);
9146         if (!rings)
9147                 return -ENOMEM;
9148
9149         ctx->rings = rings;
9150         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9151         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9152         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9153         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9154         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9155         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9156         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9157
9158         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9159         if (size == SIZE_MAX) {
9160                 io_mem_free(ctx->rings);
9161                 ctx->rings = NULL;
9162                 return -EOVERFLOW;
9163         }
9164
9165         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9166         if (!ctx->sq_sqes) {
9167                 io_mem_free(ctx->rings);
9168                 ctx->rings = NULL;
9169                 return -ENOMEM;
9170         }
9171
9172         return 0;
9173 }
9174
9175 /*
9176  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9177  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9178  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9179  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9180  */
9181 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
9182 {
9183         struct file *file;
9184         int ret;
9185
9186 #if defined(CONFIG_UNIX)
9187         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9188                                 &ctx->ring_sock);
9189         if (ret)
9190                 return ret;
9191 #endif
9192
9193         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9194         if (ret < 0)
9195                 goto err;
9196
9197         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9198                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9199         if (IS_ERR(file)) {
9200 err_fd:
9201                 put_unused_fd(ret);
9202                 ret = PTR_ERR(file);
9203                 goto err;
9204         }
9205
9206 #if defined(CONFIG_UNIX)
9207         ctx->ring_sock->file = file;
9208 #endif
9209         if (unlikely(io_uring_add_task_file(ctx, file))) {
9210                 file = ERR_PTR(-ENOMEM);
9211                 goto err_fd;
9212         }
9213         fd_install(ret, file);
9214         return ret;
9215 err:
9216 #if defined(CONFIG_UNIX)
9217         sock_release(ctx->ring_sock);
9218         ctx->ring_sock = NULL;
9219 #endif
9220         return ret;
9221 }
9222
9223 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9224                            struct io_uring_params __user *params)
9225 {
9226         struct user_struct *user = NULL;
9227         struct io_ring_ctx *ctx;
9228         bool limit_mem;
9229         int ret;
9230
9231         if (!entries)
9232                 return -EINVAL;
9233         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9234                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9235                         return -EINVAL;
9236                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9237         }
9238
9239         /*
9240          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9241          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9242          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9243          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9244          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9245          * of CQ ring entries manually.
9246          */
9247         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9248         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9249                 /*
9250                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9251                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9252                  * any cq vs sq ring sizing.
9253                  */
9254                 if (!p->cq_entries)
9255                         return -EINVAL;
9256                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9257                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9258                                 return -EINVAL;
9259                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9260                 }
9261                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9262                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9263                         return -EINVAL;
9264         } else {
9265                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9266         }
9267
9268         user = get_uid(current_user());
9269         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
9270
9271         if (limit_mem) {
9272                 ret = __io_account_mem(user,
9273                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
9274                 if (ret) {
9275                         free_uid(user);
9276                         return ret;
9277                 }
9278         }
9279
9280         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9281         if (!ctx) {
9282                 if (limit_mem)
9283                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
9284                                                                 p->cq_entries));
9285                 free_uid(user);
9286                 return -ENOMEM;
9287         }
9288         ctx->compat = in_compat_syscall();
9289         ctx->user = user;
9290         ctx->creds = get_current_cred();
9291 #ifdef CONFIG_AUDIT
9292         ctx->loginuid = current->loginuid;
9293         ctx->sessionid = current->sessionid;
9294 #endif
9295         ctx->sqo_task = get_task_struct(current);
9296
9297         /*
9298          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9299          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9300          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9301          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9302          */
9303         mmgrab(current->mm);
9304         ctx->mm_account = current->mm;
9305
9306 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
9307         /*
9308          * The sq thread will belong to the original cgroup it was inited in.
9309          * If the cgroup goes offline (e.g. disabling the io controller), then
9310          * issued bios will be associated with the closest cgroup later in the
9311          * block layer.
9312          */
9313         rcu_read_lock();
9314         ctx->sqo_blkcg_css = blkcg_css();
9315         ret = css_tryget_online(ctx->sqo_blkcg_css);
9316         rcu_read_unlock();
9317         if (!ret) {
9318                 /* don't init against a dying cgroup, have the user try again */
9319                 ctx->sqo_blkcg_css = NULL;
9320                 ret = -ENODEV;
9321                 goto err;
9322         }
9323 #endif
9324
9325         /*
9326          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
9327          * the descriptor is installed, it can get closed at any time. Also
9328          * do this before hitting the general error path, as ring freeing
9329          * will un-account as well.
9330          */
9331         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
9332                        ACCT_LOCKED);
9333         ctx->limit_mem = limit_mem;
9334
9335         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9336         if (ret)
9337                 goto err;
9338
9339         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9340         if (ret)
9341                 goto err;
9342
9343         if (!(p->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9344                 io_sq_offload_start(ctx);
9345
9346         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9347         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9348         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9349         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9350         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9351         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9352         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9353         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9354
9355         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9356         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9357         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9358         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9359         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9360         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9361         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9362         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9363
9364         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9365                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9366                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9367                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
9368
9369         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9370                 ret = -EFAULT;
9371                 goto err;
9372         }
9373
9374         /*
9375          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9376          * having closed it before we finish setup
9377          */
9378         ret = io_uring_get_fd(ctx);
9379         if (ret < 0)
9380                 goto err;
9381
9382         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9383         return ret;
9384 err:
9385         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9386         return ret;
9387 }
9388
9389 /*
9390  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9391  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9392  * params structure passed in.
9393  */
9394 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9395 {
9396         struct io_uring_params p;
9397         int i;
9398
9399         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9400                 return -EFAULT;
9401         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9402                 if (p.resv[i])
9403                         return -EINVAL;
9404         }
9405
9406         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9407                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9408                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9409                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9410                 return -EINVAL;
9411
9412         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9413 }
9414
9415 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9416                 struct io_uring_params __user *, params)
9417 {
9418         return io_uring_setup(entries, params);
9419 }
9420
9421 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9422 {
9423         struct io_uring_probe *p;
9424         size_t size;
9425         int i, ret;
9426
9427         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9428         if (size == SIZE_MAX)
9429                 return -EOVERFLOW;
9430         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9431         if (!p)
9432                 return -ENOMEM;
9433
9434         ret = -EFAULT;
9435         if (copy_from_user(p, arg, size))
9436                 goto out;
9437         ret = -EINVAL;
9438         if (memchr_inv(p, 0, size))
9439                 goto out;
9440
9441         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9442         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9443                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9444
9445         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9446                 p->ops[i].op = i;
9447                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9448                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9449         }
9450         p->ops_len = i;
9451
9452         ret = 0;
9453         if (copy_to_user(arg, p, size))
9454                 ret = -EFAULT;
9455 out:
9456         kfree(p);
9457         return ret;
9458 }
9459
9460 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9461 {
9462         struct io_identity *id;
9463         int ret;
9464
9465         id = kmalloc(sizeof(*id), GFP_KERNEL);
9466         if (unlikely(!id))
9467                 return -ENOMEM;
9468
9469         io_init_identity(id);
9470         id->creds = get_current_cred();
9471
9472         ret = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, id, 1, USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
9473         if (ret < 0) {
9474                 put_cred(id->creds);
9475                 kfree(id);
9476         }
9477         return ret;
9478 }
9479
9480 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9481 {
9482         struct io_identity *iod;
9483
9484         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
9485         if (iod) {
9486                 put_cred(iod->creds);
9487                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
9488                         kfree(iod);
9489                 return 0;
9490         }
9491
9492         return -EINVAL;
9493 }
9494
9495 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9496                                     unsigned int nr_args)
9497 {
9498         struct io_uring_restriction *res;
9499         size_t size;
9500         int i, ret;
9501
9502         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9503         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9504                 return -EBADFD;
9505
9506         /* We allow only a single restrictions registration */
9507         if (ctx->restrictions.registered)
9508                 return -EBUSY;
9509
9510         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9511                 return -EINVAL;
9512
9513         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9514         if (size == SIZE_MAX)
9515                 return -EOVERFLOW;
9516
9517         res = memdup_user(arg, size);
9518         if (IS_ERR(res))
9519                 return PTR_ERR(res);
9520
9521         ret = 0;
9522
9523         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9524                 switch (res[i].opcode) {
9525                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9526                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9527                                 ret = -EINVAL;
9528                                 goto out;
9529                         }
9530
9531                         __set_bit(res[i].register_op,
9532                                   ctx->restrictions.register_op);
9533                         break;
9534                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9535                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9536                                 ret = -EINVAL;
9537                                 goto out;
9538                         }
9539
9540                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9541                         break;
9542                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9543                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9544                         break;
9545                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9546                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9547                         break;
9548                 default:
9549                         ret = -EINVAL;
9550                         goto out;
9551                 }
9552         }
9553
9554 out:
9555         /* Reset all restrictions if an error happened */
9556         if (ret != 0)
9557                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9558         else
9559                 ctx->restrictions.registered = true;
9560
9561         kfree(res);
9562         return ret;
9563 }
9564
9565 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9566 {
9567         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9568                 return -EBADFD;
9569
9570         if (ctx->restrictions.registered)
9571                 ctx->restricted = 1;
9572
9573         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9574
9575         io_sq_offload_start(ctx);
9576
9577         return 0;
9578 }
9579
9580 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9581 {
9582         switch (op) {
9583         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9584         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9585         case IORING_REGISTER_PROBE:
9586         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9587         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9588                 return false;
9589         default:
9590                 return true;
9591         }
9592 }
9593
9594 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9595                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9596         __releases(ctx->uring_lock)
9597         __acquires(ctx->uring_lock)
9598 {
9599         int ret;
9600
9601         /*
9602          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9603          * someone else killed the ctx or is already going through
9604          * io_uring_register().
9605          */
9606         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9607                 return -ENXIO;
9608
9609         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9610                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9611
9612                 /*
9613                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9614                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9615                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9616                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9617                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9618                  * after we've killed the percpu ref.
9619                  */
9620                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9621                 do {
9622                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9623                         if (!ret)
9624                                 break;
9625                         ret = io_run_task_work_sig();
9626                         if (ret < 0)
9627                                 break;
9628                 } while (1);
9629
9630                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9631
9632                 if (ret) {
9633                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9634                         goto out_quiesce;
9635                 }
9636         }
9637
9638         if (ctx->restricted) {
9639                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9640                         ret = -EINVAL;
9641                         goto out;
9642                 }
9643
9644                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9645                         ret = -EACCES;
9646                         goto out;
9647                 }
9648         }
9649
9650         switch (opcode) {
9651         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9652                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
9653                 break;
9654         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9655                 ret = -EINVAL;
9656                 if (arg || nr_args)
9657                         break;
9658                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
9659                 break;
9660         case IORING_REGISTER_FILES:
9661                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9662                 break;
9663         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9664                 ret = -EINVAL;
9665                 if (arg || nr_args)
9666                         break;
9667                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9668                 break;
9669         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9670                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9671                 break;
9672         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9673         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9674                 ret = -EINVAL;
9675                 if (nr_args != 1)
9676                         break;
9677                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9678                 if (ret)
9679                         break;
9680                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9681                         ctx->eventfd_async = 1;
9682                 else
9683                         ctx->eventfd_async = 0;
9684                 break;
9685         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9686                 ret = -EINVAL;
9687                 if (arg || nr_args)
9688                         break;
9689                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9690                 break;
9691         case IORING_REGISTER_PROBE:
9692                 ret = -EINVAL;
9693                 if (!arg || nr_args > 256)
9694                         break;
9695                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9696                 break;
9697         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9698                 ret = -EINVAL;
9699                 if (arg || nr_args)
9700                         break;
9701                 ret = io_register_personality(ctx);
9702                 break;
9703         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9704                 ret = -EINVAL;
9705                 if (arg)
9706                         break;
9707                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9708                 break;
9709         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9710                 ret = -EINVAL;
9711                 if (arg || nr_args)
9712                         break;
9713                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9714                 break;
9715         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9716                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9717                 break;
9718         default:
9719                 ret = -EINVAL;
9720                 break;
9721         }
9722
9723 out:
9724         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9725                 /* bring the ctx back to life */
9726                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9727 out_quiesce:
9728                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9729         }
9730         return ret;
9731 }
9732
9733 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9734                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9735 {
9736         struct io_ring_ctx *ctx;
9737         long ret = -EBADF;
9738         struct fd f;
9739
9740         f = fdget(fd);
9741         if (!f.file)
9742                 return -EBADF;
9743
9744         ret = -EOPNOTSUPP;
9745         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9746                 goto out_fput;
9747
9748         ctx = f.file->private_data;
9749
9750         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9751         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9752         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9753         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9754                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9755 out_fput:
9756         fdput(f);
9757         return ret;
9758 }
9759
9760 static int __init io_uring_init(void)
9761 {
9762 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9763         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9764         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9765 } while (0)
9766
9767 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9768         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9769         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9770         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9771         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9772         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9773         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9774         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9775         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9776         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9777         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9778         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9779         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9780         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9781         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9782         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9783         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9784         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9785         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9786         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9787         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9788         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9789         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9790         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9791         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9792         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9793         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9794         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9795         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9796         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9797         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9798
9799         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9800         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9801         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
9802         return 0;
9803 };
9804 __initcall(io_uring_init);