10cfb6d179942910fb0ef4177cc196203f355669
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/kthread.h>
61 #include <linux/blkdev.h>
62 #include <linux/bvec.h>
63 #include <linux/net.h>
64 #include <net/sock.h>
65 #include <net/af_unix.h>
66 #include <net/scm.h>
67 #include <linux/anon_inodes.h>
68 #include <linux/sched/mm.h>
69 #include <linux/uaccess.h>
70 #include <linux/nospec.h>
71 #include <linux/sizes.h>
72 #include <linux/hugetlb.h>
73 #include <linux/highmem.h>
74 #include <linux/namei.h>
75 #include <linux/fsnotify.h>
76 #include <linux/fadvise.h>
77 #include <linux/eventpoll.h>
78 #include <linux/fs_struct.h>
79 #include <linux/splice.h>
80 #include <linux/task_work.h>
81 #include <linux/pagemap.h>
82 #include <linux/io_uring.h>
83 #include <linux/blk-cgroup.h>
84 #include <linux/audit.h>
85
86 #define CREATE_TRACE_POINTS
87 #include <trace/events/io_uring.h>
88
89 #include <uapi/linux/io_uring.h>
90
91 #include "internal.h"
92 #include "io-wq.h"
93
94 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
95 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
96
97 /*
98  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
99  */
100 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
101 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
102 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
103 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
104 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
105                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
106
107 struct io_uring {
108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
110 };
111
112 /*
113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
115  *
116  * The offsets to the member fields are published through struct
117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
118  */
119 struct io_rings {
120         /*
121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
122          * masked to get valid indices.
123          *
124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
126          * cq ring.
127          */
128         struct io_uring         sq, cq;
129         /*
130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
131          * ring_entries - 1)
132          */
133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
136         /*
137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
138          * invalid index stored in array
139          *
140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
142          * cached value).
143          *
144          * After a new SQ head value was read by the application this
145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
146          * the new SQ head (and possibly more).
147          */
148         u32                     sq_dropped;
149         /*
150          * Runtime SQ flags
151          *
152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
153          * application.
154          *
155          * The application needs a full memory barrier before checking
156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
157          */
158         u32                     sq_flags;
159         /*
160          * Runtime CQ flags
161          *
162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
163          * kernel.
164          */
165         u32                     cq_flags;
166         /*
167          * Number of completion events lost because the queue was full;
168          * this should be avoided by the application by making sure
169          * there are not more requests pending than there is space in
170          * the completion queue.
171          *
172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
174          * cached value).
175          *
176          * As completion events come in out of order this counter is not
177          * ordered with any other data.
178          */
179         u32                     cq_overflow;
180         /*
181          * Ring buffer of completion events.
182          *
183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
184          * produced, so the application is allowed to modify pending
185          * entries.
186          */
187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
188 };
189
190 struct io_mapped_ubuf {
191         u64             ubuf;
192         size_t          len;
193         struct          bio_vec *bvec;
194         unsigned int    nr_bvecs;
195         unsigned long   acct_pages;
196 };
197
198 struct fixed_file_table {
199         struct file             **files;
200 };
201
202 struct fixed_file_ref_node {
203         struct percpu_ref               refs;
204         struct list_head                node;
205         struct list_head                file_list;
206         struct fixed_file_data          *file_data;
207         struct llist_node               llist;
208         bool                            done;
209 };
210
211 struct fixed_file_data {
212         struct fixed_file_table         *table;
213         struct io_ring_ctx              *ctx;
214
215         struct fixed_file_ref_node      *node;
216         struct percpu_ref               refs;
217         struct completion               done;
218         struct list_head                ref_list;
219         spinlock_t                      lock;
220 };
221
222 struct io_buffer {
223         struct list_head list;
224         __u64 addr;
225         __s32 len;
226         __u16 bid;
227 };
228
229 struct io_restriction {
230         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
231         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
232         u8 sqe_flags_allowed;
233         u8 sqe_flags_required;
234         bool registered;
235 };
236
237 struct io_sq_data {
238         refcount_t              refs;
239         struct mutex            lock;
240
241         /* ctx's that are using this sqd */
242         struct list_head        ctx_list;
243         struct list_head        ctx_new_list;
244         struct mutex            ctx_lock;
245
246         struct task_struct      *thread;
247         struct wait_queue_head  wait;
248 };
249
250 struct io_ring_ctx {
251         struct {
252                 struct percpu_ref       refs;
253         } ____cacheline_aligned_in_smp;
254
255         struct {
256                 unsigned int            flags;
257                 unsigned int            compat: 1;
258                 unsigned int            limit_mem: 1;
259                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
260                 unsigned int            drain_next: 1;
261                 unsigned int            eventfd_async: 1;
262                 unsigned int            restricted: 1;
263
264                 /*
265                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
266                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
267                  *
268                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
269                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
270                  * the queue when needed.
271                  *
272                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
273                  * array.
274                  */
275                 u32                     *sq_array;
276                 unsigned                cached_sq_head;
277                 unsigned                sq_entries;
278                 unsigned                sq_mask;
279                 unsigned                sq_thread_idle;
280                 unsigned                cached_sq_dropped;
281                 unsigned                cached_cq_overflow;
282                 unsigned long           sq_check_overflow;
283
284                 struct list_head        defer_list;
285                 struct list_head        timeout_list;
286                 struct list_head        cq_overflow_list;
287
288                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
289                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
290         } ____cacheline_aligned_in_smp;
291
292         struct io_rings *rings;
293
294         /* IO offload */
295         struct io_wq            *io_wq;
296
297         /*
298          * For SQPOLL usage - we hold a reference to the parent task, so we
299          * have access to the ->files
300          */
301         struct task_struct      *sqo_task;
302
303         /* Only used for accounting purposes */
304         struct mm_struct        *mm_account;
305
306 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
307         struct cgroup_subsys_state      *sqo_blkcg_css;
308 #endif
309
310         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
311
312         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
313         struct wait_queue_entry sqo_wait_entry;
314         struct list_head        sqd_list;
315
316         /*
317          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
318          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
319          * used. Only updated through io_uring_register(2).
320          */
321         struct fixed_file_data  *file_data;
322         unsigned                nr_user_files;
323
324         /* if used, fixed mapped user buffers */
325         unsigned                nr_user_bufs;
326         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
327
328         struct user_struct      *user;
329
330         const struct cred       *creds;
331
332 #ifdef CONFIG_AUDIT
333         kuid_t                  loginuid;
334         unsigned int            sessionid;
335 #endif
336
337         struct completion       ref_comp;
338         struct completion       sq_thread_comp;
339
340         /* if all else fails... */
341         struct io_kiocb         *fallback_req;
342
343 #if defined(CONFIG_UNIX)
344         struct socket           *ring_sock;
345 #endif
346
347         struct idr              io_buffer_idr;
348
349         struct idr              personality_idr;
350
351         struct {
352                 unsigned                cached_cq_tail;
353                 unsigned                cq_entries;
354                 unsigned                cq_mask;
355                 atomic_t                cq_timeouts;
356                 unsigned long           cq_check_overflow;
357                 struct wait_queue_head  cq_wait;
358                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
359                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
360         } ____cacheline_aligned_in_smp;
361
362         struct {
363                 struct mutex            uring_lock;
364                 wait_queue_head_t       wait;
365         } ____cacheline_aligned_in_smp;
366
367         struct {
368                 spinlock_t              completion_lock;
369
370                 /*
371                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
372                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
373                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
374                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
375                  */
376                 struct list_head        iopoll_list;
377                 struct hlist_head       *cancel_hash;
378                 unsigned                cancel_hash_bits;
379                 bool                    poll_multi_file;
380
381                 spinlock_t              inflight_lock;
382                 struct list_head        inflight_list;
383         } ____cacheline_aligned_in_smp;
384
385         struct delayed_work             file_put_work;
386         struct llist_head               file_put_llist;
387
388         struct work_struct              exit_work;
389         struct io_restriction           restrictions;
390 };
391
392 /*
393  * First field must be the file pointer in all the
394  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
395  */
396 struct io_poll_iocb {
397         struct file                     *file;
398         struct wait_queue_head          *head;
399         __poll_t                        events;
400         bool                            done;
401         bool                            canceled;
402         struct wait_queue_entry         wait;
403 };
404
405 struct io_poll_remove {
406         struct file                     *file;
407         u64                             addr;
408 };
409
410 struct io_close {
411         struct file                     *file;
412         struct file                     *put_file;
413         int                             fd;
414 };
415
416 struct io_timeout_data {
417         struct io_kiocb                 *req;
418         struct hrtimer                  timer;
419         struct timespec64               ts;
420         enum hrtimer_mode               mode;
421 };
422
423 struct io_accept {
424         struct file                     *file;
425         struct sockaddr __user          *addr;
426         int __user                      *addr_len;
427         int                             flags;
428         unsigned long                   nofile;
429 };
430
431 struct io_sync {
432         struct file                     *file;
433         loff_t                          len;
434         loff_t                          off;
435         int                             flags;
436         int                             mode;
437 };
438
439 struct io_cancel {
440         struct file                     *file;
441         u64                             addr;
442 };
443
444 struct io_timeout {
445         struct file                     *file;
446         u32                             off;
447         u32                             target_seq;
448         struct list_head                list;
449 };
450
451 struct io_timeout_rem {
452         struct file                     *file;
453         u64                             addr;
454 };
455
456 struct io_rw {
457         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
458         struct kiocb                    kiocb;
459         u64                             addr;
460         u64                             len;
461 };
462
463 struct io_connect {
464         struct file                     *file;
465         struct sockaddr __user          *addr;
466         int                             addr_len;
467 };
468
469 struct io_sr_msg {
470         struct file                     *file;
471         union {
472                 struct user_msghdr __user *umsg;
473                 void __user             *buf;
474         };
475         int                             msg_flags;
476         int                             bgid;
477         size_t                          len;
478         struct io_buffer                *kbuf;
479 };
480
481 struct io_open {
482         struct file                     *file;
483         int                             dfd;
484         bool                            ignore_nonblock;
485         struct filename                 *filename;
486         struct open_how                 how;
487         unsigned long                   nofile;
488 };
489
490 struct io_files_update {
491         struct file                     *file;
492         u64                             arg;
493         u32                             nr_args;
494         u32                             offset;
495 };
496
497 struct io_fadvise {
498         struct file                     *file;
499         u64                             offset;
500         u32                             len;
501         u32                             advice;
502 };
503
504 struct io_madvise {
505         struct file                     *file;
506         u64                             addr;
507         u32                             len;
508         u32                             advice;
509 };
510
511 struct io_epoll {
512         struct file                     *file;
513         int                             epfd;
514         int                             op;
515         int                             fd;
516         struct epoll_event              event;
517 };
518
519 struct io_splice {
520         struct file                     *file_out;
521         struct file                     *file_in;
522         loff_t                          off_out;
523         loff_t                          off_in;
524         u64                             len;
525         unsigned int                    flags;
526 };
527
528 struct io_provide_buf {
529         struct file                     *file;
530         __u64                           addr;
531         __s32                           len;
532         __u32                           bgid;
533         __u16                           nbufs;
534         __u16                           bid;
535 };
536
537 struct io_statx {
538         struct file                     *file;
539         int                             dfd;
540         unsigned int                    mask;
541         unsigned int                    flags;
542         const char __user               *filename;
543         struct statx __user             *buffer;
544 };
545
546 struct io_shutdown {
547         struct file                     *file;
548         int                             how;
549 };
550
551 struct io_rename {
552         struct file                     *file;
553         int                             old_dfd;
554         int                             new_dfd;
555         struct filename                 *oldpath;
556         struct filename                 *newpath;
557         int                             flags;
558 };
559
560 struct io_unlink {
561         struct file                     *file;
562         int                             dfd;
563         int                             flags;
564         struct filename                 *filename;
565 };
566
567 struct io_completion {
568         struct file                     *file;
569         struct list_head                list;
570         int                             cflags;
571 };
572
573 struct io_async_connect {
574         struct sockaddr_storage         address;
575 };
576
577 struct io_async_msghdr {
578         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
579         struct iovec                    *iov;
580         struct sockaddr __user          *uaddr;
581         struct msghdr                   msg;
582         struct sockaddr_storage         addr;
583 };
584
585 struct io_async_rw {
586         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
587         const struct iovec              *free_iovec;
588         struct iov_iter                 iter;
589         size_t                          bytes_done;
590         struct wait_page_queue          wpq;
591 };
592
593 enum {
594         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
595         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
596         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
597         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
598         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
599         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
600
601         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
602         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
603         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
604         REQ_F_CUR_POS_BIT,
605         REQ_F_NOWAIT_BIT,
606         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
607         REQ_F_ISREG_BIT,
608         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
609         REQ_F_POLLED_BIT,
610         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
611         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
612         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
613         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
614
615         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
616         __REQ_F_LAST_BIT,
617 };
618
619 enum {
620         /* ctx owns file */
621         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
622         /* drain existing IO first */
623         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
624         /* linked sqes */
625         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
626         /* doesn't sever on completion < 0 */
627         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
628         /* IOSQE_ASYNC */
629         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
630         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
631         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
632
633         /* head of a link */
634         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
635         /* fail rest of links */
636         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
637         /* on inflight list */
638         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
639         /* read/write uses file position */
640         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
641         /* must not punt to workers */
642         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
643         /* has or had linked timeout */
644         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
645         /* regular file */
646         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
647         /* needs cleanup */
648         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
649         /* already went through poll handler */
650         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
651         /* buffer already selected */
652         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
653         /* doesn't need file table for this request */
654         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
655         /* io_wq_work is initialized */
656         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
657         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
658         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
659 };
660
661 struct async_poll {
662         struct io_poll_iocb     poll;
663         struct io_poll_iocb     *double_poll;
664 };
665
666 /*
667  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
668  * as the first entry in their struct definition. So you can
669  * access the file pointer through any of the sub-structs,
670  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
671  */
672 struct io_kiocb {
673         union {
674                 struct file             *file;
675                 struct io_rw            rw;
676                 struct io_poll_iocb     poll;
677                 struct io_poll_remove   poll_remove;
678                 struct io_accept        accept;
679                 struct io_sync          sync;
680                 struct io_cancel        cancel;
681                 struct io_timeout       timeout;
682                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
683                 struct io_connect       connect;
684                 struct io_sr_msg        sr_msg;
685                 struct io_open          open;
686                 struct io_close         close;
687                 struct io_files_update  files_update;
688                 struct io_fadvise       fadvise;
689                 struct io_madvise       madvise;
690                 struct io_epoll         epoll;
691                 struct io_splice        splice;
692                 struct io_provide_buf   pbuf;
693                 struct io_statx         statx;
694                 struct io_shutdown      shutdown;
695                 struct io_rename        rename;
696                 struct io_unlink        unlink;
697                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
698                 struct io_completion    compl;
699         };
700
701         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
702         void                            *async_data;
703         u8                              opcode;
704         /* polled IO has completed */
705         u8                              iopoll_completed;
706
707         u16                             buf_index;
708         u32                             result;
709
710         struct io_ring_ctx              *ctx;
711         unsigned int                    flags;
712         refcount_t                      refs;
713         struct task_struct              *task;
714         u64                             user_data;
715
716         struct list_head                link_list;
717
718         /*
719          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
720          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
721          */
722         struct list_head                inflight_entry;
723
724         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
725         struct callback_head            task_work;
726         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
727         struct hlist_node               hash_node;
728         struct async_poll               *apoll;
729         struct io_wq_work               work;
730 };
731
732 struct io_defer_entry {
733         struct list_head        list;
734         struct io_kiocb         *req;
735         u32                     seq;
736 };
737
738 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
739
740 struct io_comp_state {
741         unsigned int            nr;
742         struct list_head        list;
743         struct io_ring_ctx      *ctx;
744 };
745
746 struct io_submit_state {
747         struct blk_plug         plug;
748
749         /*
750          * io_kiocb alloc cache
751          */
752         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
753         unsigned int            free_reqs;
754
755         /*
756          * Batch completion logic
757          */
758         struct io_comp_state    comp;
759
760         /*
761          * File reference cache
762          */
763         struct file             *file;
764         unsigned int            fd;
765         unsigned int            has_refs;
766         unsigned int            ios_left;
767 };
768
769 struct io_op_def {
770         /* needs req->file assigned */
771         unsigned                needs_file : 1;
772         /* don't fail if file grab fails */
773         unsigned                needs_file_no_error : 1;
774         /* hash wq insertion if file is a regular file */
775         unsigned                hash_reg_file : 1;
776         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
777         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
778         /* opcode is not supported by this kernel */
779         unsigned                not_supported : 1;
780         /* set if opcode supports polled "wait" */
781         unsigned                pollin : 1;
782         unsigned                pollout : 1;
783         /* op supports buffer selection */
784         unsigned                buffer_select : 1;
785         /* must always have async data allocated */
786         unsigned                needs_async_data : 1;
787         /* size of async data needed, if any */
788         unsigned short          async_size;
789         unsigned                work_flags;
790 };
791
792 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
793         [IORING_OP_NOP] = {},
794         [IORING_OP_READV] = {
795                 .needs_file             = 1,
796                 .unbound_nonreg_file    = 1,
797                 .pollin                 = 1,
798                 .buffer_select          = 1,
799                 .needs_async_data       = 1,
800                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
801                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
802         },
803         [IORING_OP_WRITEV] = {
804                 .needs_file             = 1,
805                 .hash_reg_file          = 1,
806                 .unbound_nonreg_file    = 1,
807                 .pollout                = 1,
808                 .needs_async_data       = 1,
809                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
810                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
811                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
812         },
813         [IORING_OP_FSYNC] = {
814                 .needs_file             = 1,
815                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
816         },
817         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
818                 .needs_file             = 1,
819                 .unbound_nonreg_file    = 1,
820                 .pollin                 = 1,
821                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
822                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM,
823         },
824         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
825                 .needs_file             = 1,
826                 .hash_reg_file          = 1,
827                 .unbound_nonreg_file    = 1,
828                 .pollout                = 1,
829                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
830                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE |
831                                                 IO_WQ_WORK_MM,
832         },
833         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
834                 .needs_file             = 1,
835                 .unbound_nonreg_file    = 1,
836         },
837         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
838         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
839                 .needs_file             = 1,
840                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
841         },
842         [IORING_OP_SENDMSG] = {
843                 .needs_file             = 1,
844                 .unbound_nonreg_file    = 1,
845                 .pollout                = 1,
846                 .needs_async_data       = 1,
847                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
848                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
849                                                 IO_WQ_WORK_FS,
850         },
851         [IORING_OP_RECVMSG] = {
852                 .needs_file             = 1,
853                 .unbound_nonreg_file    = 1,
854                 .pollin                 = 1,
855                 .buffer_select          = 1,
856                 .needs_async_data       = 1,
857                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
858                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
859                                                 IO_WQ_WORK_FS,
860         },
861         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
862                 .needs_async_data       = 1,
863                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
864                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
865         },
866         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
867         [IORING_OP_ACCEPT] = {
868                 .needs_file             = 1,
869                 .unbound_nonreg_file    = 1,
870                 .pollin                 = 1,
871                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES,
872         },
873         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
874         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
875                 .needs_async_data       = 1,
876                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
877                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
878         },
879         [IORING_OP_CONNECT] = {
880                 .needs_file             = 1,
881                 .unbound_nonreg_file    = 1,
882                 .pollout                = 1,
883                 .needs_async_data       = 1,
884                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
885                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
886         },
887         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
888                 .needs_file             = 1,
889                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE,
890         },
891         [IORING_OP_OPENAT] = {
892                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG |
893                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_MM,
894         },
895         [IORING_OP_CLOSE] = {
896                 .needs_file             = 1,
897                 .needs_file_no_error    = 1,
898                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG,
899         },
900         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
901                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM,
902         },
903         [IORING_OP_STATX] = {
904                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM |
905                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
906         },
907         [IORING_OP_READ] = {
908                 .needs_file             = 1,
909                 .unbound_nonreg_file    = 1,
910                 .pollin                 = 1,
911                 .buffer_select          = 1,
912                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
913                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
914         },
915         [IORING_OP_WRITE] = {
916                 .needs_file             = 1,
917                 .unbound_nonreg_file    = 1,
918                 .pollout                = 1,
919                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
920                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
921                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
922         },
923         [IORING_OP_FADVISE] = {
924                 .needs_file             = 1,
925                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
926         },
927         [IORING_OP_MADVISE] = {
928                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
929         },
930         [IORING_OP_SEND] = {
931                 .needs_file             = 1,
932                 .unbound_nonreg_file    = 1,
933                 .pollout                = 1,
934                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
935         },
936         [IORING_OP_RECV] = {
937                 .needs_file             = 1,
938                 .unbound_nonreg_file    = 1,
939                 .pollin                 = 1,
940                 .buffer_select          = 1,
941                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
942         },
943         [IORING_OP_OPENAT2] = {
944                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_FS |
945                                                 IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM,
946         },
947         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
948                 .unbound_nonreg_file    = 1,
949                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES,
950         },
951         [IORING_OP_SPLICE] = {
952                 .needs_file             = 1,
953                 .hash_reg_file          = 1,
954                 .unbound_nonreg_file    = 1,
955                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
956         },
957         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
958         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
959         [IORING_OP_TEE] = {
960                 .needs_file             = 1,
961                 .hash_reg_file          = 1,
962                 .unbound_nonreg_file    = 1,
963         },
964         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
965                 .needs_file             = 1,
966         },
967         [IORING_OP_RENAMEAT] = {
968                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES |
969                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
970         },
971         [IORING_OP_UNLINKAT] = {
972                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES |
973                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
974         },
975 };
976
977 enum io_mem_account {
978         ACCT_LOCKED,
979         ACCT_PINNED,
980 };
981
982 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
983                              struct io_comp_state *cs);
984 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
985 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
986 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
987 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
988 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
989 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
990 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
991 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
992                                  struct io_uring_files_update *ip,
993                                  unsigned nr_args);
994 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
995 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
996                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
997 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs);
998 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
999
1000 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
1001                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
1002                                bool needs_lock);
1003 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
1004                              const struct iovec *fast_iov,
1005                              struct iov_iter *iter, bool force);
1006
1007 static struct kmem_cache *req_cachep;
1008
1009 static const struct file_operations io_uring_fops;
1010
1011 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1012 {
1013 #if defined(CONFIG_UNIX)
1014         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1015                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1016
1017                 return ctx->ring_sock->sk;
1018         }
1019 #endif
1020         return NULL;
1021 }
1022 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1023
1024 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1025 {
1026         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
1027                           REQ_F_INFLIGHT))
1028                 __io_clean_op(req);
1029 }
1030
1031 static void io_sq_thread_drop_mm_files(void)
1032 {
1033         struct files_struct *files = current->files;
1034         struct mm_struct *mm = current->mm;
1035
1036         if (mm) {
1037                 kthread_unuse_mm(mm);
1038                 mmput(mm);
1039                 current->mm = NULL;
1040         }
1041         if (files) {
1042                 struct nsproxy *nsproxy = current->nsproxy;
1043
1044                 task_lock(current);
1045                 current->files = NULL;
1046                 current->nsproxy = NULL;
1047                 task_unlock(current);
1048                 put_files_struct(files);
1049                 put_nsproxy(nsproxy);
1050         }
1051 }
1052
1053 static void __io_sq_thread_acquire_files(struct io_ring_ctx *ctx)
1054 {
1055         if (!current->files) {
1056                 struct files_struct *files;
1057                 struct nsproxy *nsproxy;
1058
1059                 task_lock(ctx->sqo_task);
1060                 files = ctx->sqo_task->files;
1061                 if (!files) {
1062                         task_unlock(ctx->sqo_task);
1063                         return;
1064                 }
1065                 atomic_inc(&files->count);
1066                 get_nsproxy(ctx->sqo_task->nsproxy);
1067                 nsproxy = ctx->sqo_task->nsproxy;
1068                 task_unlock(ctx->sqo_task);
1069
1070                 task_lock(current);
1071                 current->files = files;
1072                 current->nsproxy = nsproxy;
1073                 task_unlock(current);
1074         }
1075 }
1076
1077 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
1078 {
1079         struct mm_struct *mm;
1080
1081         if (current->mm)
1082                 return 0;
1083
1084         /* Should never happen */
1085         if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)))
1086                 return -EFAULT;
1087
1088         task_lock(ctx->sqo_task);
1089         mm = ctx->sqo_task->mm;
1090         if (unlikely(!mm || !mmget_not_zero(mm)))
1091                 mm = NULL;
1092         task_unlock(ctx->sqo_task);
1093
1094         if (mm) {
1095                 kthread_use_mm(mm);
1096                 return 0;
1097         }
1098
1099         return -EFAULT;
1100 }
1101
1102 static int io_sq_thread_acquire_mm_files(struct io_ring_ctx *ctx,
1103                                          struct io_kiocb *req)
1104 {
1105         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1106
1107         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1108                 int ret = __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
1109                 if (unlikely(ret))
1110                         return ret;
1111         }
1112
1113         if (def->needs_file || (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES))
1114                 __io_sq_thread_acquire_files(ctx);
1115
1116         return 0;
1117 }
1118
1119 static void io_sq_thread_associate_blkcg(struct io_ring_ctx *ctx,
1120                                          struct cgroup_subsys_state **cur_css)
1121
1122 {
1123 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1124         /* puts the old one when swapping */
1125         if (*cur_css != ctx->sqo_blkcg_css) {
1126                 kthread_associate_blkcg(ctx->sqo_blkcg_css);
1127                 *cur_css = ctx->sqo_blkcg_css;
1128         }
1129 #endif
1130 }
1131
1132 static void io_sq_thread_unassociate_blkcg(void)
1133 {
1134 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1135         kthread_associate_blkcg(NULL);
1136 #endif
1137 }
1138
1139 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1140 {
1141         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1142                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1143 }
1144
1145 /*
1146  * None of these are dereferenced, they are simply used to check if any of
1147  * them have changed. If we're under current and check they are still the
1148  * same, we're fine to grab references to them for actual out-of-line use.
1149  */
1150 static void io_init_identity(struct io_identity *id)
1151 {
1152         id->files = current->files;
1153         id->mm = current->mm;
1154 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1155         rcu_read_lock();
1156         id->blkcg_css = blkcg_css();
1157         rcu_read_unlock();
1158 #endif
1159         id->creds = current_cred();
1160         id->nsproxy = current->nsproxy;
1161         id->fs = current->fs;
1162         id->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1163 #ifdef CONFIG_AUDIT
1164         id->loginuid = current->loginuid;
1165         id->sessionid = current->sessionid;
1166 #endif
1167         refcount_set(&id->count, 1);
1168 }
1169
1170 static inline void __io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1171 {
1172         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1173         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1174 }
1175
1176 /*
1177  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
1178  * touch any members of io_wq_work.
1179  */
1180 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1181 {
1182         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1183
1184         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1185                 return;
1186
1187         __io_req_init_async(req);
1188
1189         /* Grab a ref if this isn't our static identity */
1190         req->work.identity = tctx->identity;
1191         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
1192                 refcount_inc(&req->work.identity->count);
1193 }
1194
1195 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1196 {
1197         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1198 }
1199
1200 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1201 {
1202         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1203
1204         complete(&ctx->ref_comp);
1205 }
1206
1207 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1208 {
1209         return !req->timeout.off;
1210 }
1211
1212 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1213 {
1214         struct io_ring_ctx *ctx;
1215         int hash_bits;
1216
1217         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1218         if (!ctx)
1219                 return NULL;
1220
1221         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1222         if (!ctx->fallback_req)
1223                 goto err;
1224
1225         /*
1226          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1227          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1228          */
1229         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1230         hash_bits -= 5;
1231         if (hash_bits <= 0)
1232                 hash_bits = 1;
1233         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1234         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1235                                         GFP_KERNEL);
1236         if (!ctx->cancel_hash)
1237                 goto err;
1238         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1239
1240         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1241                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1242                 goto err;
1243
1244         ctx->flags = p->flags;
1245         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1246         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1247         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1248         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1249         init_completion(&ctx->ref_comp);
1250         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1251         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1252         idr_init(&ctx->personality_idr);
1253         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1254         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1255         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1256         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1257         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1258         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1259         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1260         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1261         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1262         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1263         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1264         return ctx;
1265 err:
1266         if (ctx->fallback_req)
1267                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1268         kfree(ctx->cancel_hash);
1269         kfree(ctx);
1270         return NULL;
1271 }
1272
1273 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1274 {
1275         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1276                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1277
1278                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1279                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1280         }
1281
1282         return false;
1283 }
1284
1285 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1286 {
1287         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1288
1289         /* order cqe stores with ring update */
1290         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1291
1292         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1293                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1294                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1295         }
1296 }
1297
1298 static void io_put_identity(struct io_uring_task *tctx, struct io_kiocb *req)
1299 {
1300         if (req->work.identity == &tctx->__identity)
1301                 return;
1302         if (refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1303                 kfree(req->work.identity);
1304 }
1305
1306 static void io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1307 {
1308         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1309                 return;
1310
1311         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1312
1313         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1314                 mmdrop(req->work.identity->mm);
1315                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_MM;
1316         }
1317 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1318         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) {
1319                 css_put(req->work.identity->blkcg_css);
1320                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_BLKCG;
1321         }
1322 #endif
1323         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) {
1324                 put_cred(req->work.identity->creds);
1325                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_CREDS;
1326         }
1327         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) {
1328                 struct fs_struct *fs = req->work.identity->fs;
1329
1330                 spin_lock(&req->work.identity->fs->lock);
1331                 if (--fs->users)
1332                         fs = NULL;
1333                 spin_unlock(&req->work.identity->fs->lock);
1334                 if (fs)
1335                         free_fs_struct(fs);
1336                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FS;
1337         }
1338
1339         io_put_identity(req->task->io_uring, req);
1340 }
1341
1342 /*
1343  * Create a private copy of io_identity, since some fields don't match
1344  * the current context.
1345  */
1346 static bool io_identity_cow(struct io_kiocb *req)
1347 {
1348         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1349         const struct cred *creds = NULL;
1350         struct io_identity *id;
1351
1352         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)
1353                 creds = req->work.identity->creds;
1354
1355         id = kmemdup(req->work.identity, sizeof(*id), GFP_KERNEL);
1356         if (unlikely(!id)) {
1357                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1358                 return false;
1359         }
1360
1361         /*
1362          * We can safely just re-init the creds we copied  Either the field
1363          * matches the current one, or we haven't grabbed it yet. The only
1364          * exception is ->creds, through registered personalities, so handle
1365          * that one separately.
1366          */
1367         io_init_identity(id);
1368         if (creds)
1369                 req->work.identity->creds = creds;
1370
1371         /* add one for this request */
1372         refcount_inc(&id->count);
1373
1374         /* drop tctx and req identity references, if needed */
1375         if (tctx->identity != &tctx->__identity &&
1376             refcount_dec_and_test(&tctx->identity->count))
1377                 kfree(tctx->identity);
1378         if (req->work.identity != &tctx->__identity &&
1379             refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1380                 kfree(req->work.identity);
1381
1382         req->work.identity = id;
1383         tctx->identity = id;
1384         return true;
1385 }
1386
1387 static bool io_grab_identity(struct io_kiocb *req)
1388 {
1389         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1390         struct io_identity *id = req->work.identity;
1391         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1392
1393         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FSIZE) {
1394                 if (id->fsize != rlimit(RLIMIT_FSIZE))
1395                         return false;
1396                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FSIZE;
1397         }
1398
1399         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1400             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1401             !(req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE)) {
1402                 if (id->files != current->files ||
1403                     id->nsproxy != current->nsproxy)
1404                         return false;
1405                 atomic_inc(&id->files->count);
1406                 get_nsproxy(id->nsproxy);
1407                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1408
1409                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1410                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1411                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1412                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FILES;
1413         }
1414 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1415         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) &&
1416             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_BLKCG)) {
1417                 rcu_read_lock();
1418                 if (id->blkcg_css != blkcg_css()) {
1419                         rcu_read_unlock();
1420                         return false;
1421                 }
1422                 /*
1423                  * This should be rare, either the cgroup is dying or the task
1424                  * is moving cgroups. Just punt to root for the handful of ios.
1425                  */
1426                 if (css_tryget_online(id->blkcg_css))
1427                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_BLKCG;
1428                 rcu_read_unlock();
1429         }
1430 #endif
1431         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)) {
1432                 if (id->creds != current_cred())
1433                         return false;
1434                 get_cred(id->creds);
1435                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
1436         }
1437 #ifdef CONFIG_AUDIT
1438         if (!uid_eq(current->loginuid, id->loginuid) ||
1439             current->sessionid != id->sessionid)
1440                 return false;
1441 #endif
1442         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) &&
1443             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FS)) {
1444                 if (current->fs != id->fs)
1445                         return false;
1446                 spin_lock(&id->fs->lock);
1447                 if (!id->fs->in_exec) {
1448                         id->fs->users++;
1449                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FS;
1450                 } else {
1451                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1452                 }
1453                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1454         }
1455
1456         return true;
1457 }
1458
1459 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1460 {
1461         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1462         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1463         struct io_identity *id;
1464
1465         io_req_init_async(req);
1466         id = req->work.identity;
1467
1468         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1469                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1470
1471         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1472                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1473                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1474         } else {
1475                 if (def->unbound_nonreg_file)
1476                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1477         }
1478
1479         /* ->mm can never change on us */
1480         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) &&
1481             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM)) {
1482                 mmgrab(id->mm);
1483                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_MM;
1484         }
1485
1486         /* if we fail grabbing identity, we must COW, regrab, and retry */
1487         if (io_grab_identity(req))
1488                 return;
1489
1490         if (!io_identity_cow(req))
1491                 return;
1492
1493         /* can't fail at this point */
1494         if (!io_grab_identity(req))
1495                 WARN_ON(1);
1496 }
1497
1498 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1499 {
1500         struct io_kiocb *cur;
1501
1502         io_prep_async_work(req);
1503         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1504                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1505                         io_prep_async_work(cur);
1506 }
1507
1508 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1509 {
1510         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1511         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1512
1513         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1514                                         &req->work, req->flags);
1515         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1516         return link;
1517 }
1518
1519 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1520 {
1521         struct io_kiocb *link;
1522
1523         /* init ->work of the whole link before punting */
1524         io_prep_async_link(req);
1525         link = __io_queue_async_work(req);
1526
1527         if (link)
1528                 io_queue_linked_timeout(link);
1529 }
1530
1531 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1532 {
1533         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1534         int ret;
1535
1536         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1537         if (ret != -1) {
1538                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1539                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1540                 list_del_init(&req->timeout.list);
1541                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1542                 io_put_req_deferred(req, 1);
1543         }
1544 }
1545
1546 static bool io_task_match(struct io_kiocb *req, struct task_struct *tsk)
1547 {
1548         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1549
1550         if (!tsk || req->task == tsk)
1551                 return true;
1552         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1553                 if (ctx->sq_data && req->task == ctx->sq_data->thread)
1554                         return true;
1555         }
1556         return false;
1557 }
1558
1559 /*
1560  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1561  */
1562 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk)
1563 {
1564         struct io_kiocb *req, *tmp;
1565         int canceled = 0;
1566
1567         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1568         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1569                 if (io_task_match(req, tsk)) {
1570                         io_kill_timeout(req);
1571                         canceled++;
1572                 }
1573         }
1574         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1575         return canceled != 0;
1576 }
1577
1578 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1579 {
1580         do {
1581                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1582                                                 struct io_defer_entry, list);
1583                 struct io_kiocb *link;
1584
1585                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1586                         break;
1587                 list_del_init(&de->list);
1588                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1589                 link = __io_queue_async_work(de->req);
1590                 if (link) {
1591                         __io_queue_linked_timeout(link);
1592                         /* drop submission reference */
1593                         io_put_req_deferred(link, 1);
1594                 }
1595                 kfree(de);
1596         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1597 }
1598
1599 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1600 {
1601         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1602                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1603                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1604
1605                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1606                         break;
1607                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1608                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1609                         break;
1610
1611                 list_del_init(&req->timeout.list);
1612                 io_kill_timeout(req);
1613         }
1614 }
1615
1616 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1617 {
1618         io_flush_timeouts(ctx);
1619         __io_commit_cqring(ctx);
1620
1621         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1622                 __io_queue_deferred(ctx);
1623 }
1624
1625 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1626 {
1627         struct io_rings *r = ctx->rings;
1628
1629         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1630 }
1631
1632 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1633 {
1634         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1635         unsigned tail;
1636
1637         tail = ctx->cached_cq_tail;
1638         /*
1639          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1640          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1641          * fill the cq entry
1642          */
1643         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1644                 return NULL;
1645
1646         ctx->cached_cq_tail++;
1647         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1648 }
1649
1650 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1651 {
1652         if (!ctx->cq_ev_fd)
1653                 return false;
1654         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1655                 return false;
1656         if (!ctx->eventfd_async)
1657                 return true;
1658         return io_wq_current_is_worker();
1659 }
1660
1661 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1662 {
1663         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1664                 wake_up(&ctx->wait);
1665         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1666                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1667         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1668                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1669 }
1670
1671 static void io_cqring_mark_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1672 {
1673         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1674                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1675                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1676                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1677         }
1678 }
1679
1680 static inline bool __io_match_files(struct io_kiocb *req,
1681                                     struct files_struct *files)
1682 {
1683         return ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
1684                 (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES)) &&
1685                 req->work.identity->files == files;
1686 }
1687
1688 static bool io_match_files(struct io_kiocb *req,
1689                            struct files_struct *files)
1690 {
1691         struct io_kiocb *link;
1692
1693         if (!files)
1694                 return true;
1695         if (__io_match_files(req, files))
1696                 return true;
1697         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD) {
1698                 list_for_each_entry(link, &req->link_list, link_list) {
1699                         if (__io_match_files(link, files))
1700                                 return true;
1701                 }
1702         }
1703         return false;
1704 }
1705
1706 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1707 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1708                                      struct task_struct *tsk,
1709                                      struct files_struct *files)
1710 {
1711         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1712         struct io_kiocb *req, *tmp;
1713         struct io_uring_cqe *cqe;
1714         unsigned long flags;
1715         LIST_HEAD(list);
1716
1717         if (!force) {
1718                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1719                         return true;
1720                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1721                     rings->cq_ring_entries))
1722                         return false;
1723         }
1724
1725         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1726
1727         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1728         if (force)
1729                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1730
1731         cqe = NULL;
1732         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1733                 if (tsk && req->task != tsk)
1734                         continue;
1735                 if (!io_match_files(req, files))
1736                         continue;
1737
1738                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1739                 if (!cqe && !force)
1740                         break;
1741
1742                 list_move(&req->compl.list, &list);
1743                 if (cqe) {
1744                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1745                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1746                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1747                 } else {
1748                         ctx->cached_cq_overflow++;
1749                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1750                                    ctx->cached_cq_overflow);
1751                 }
1752         }
1753
1754         io_commit_cqring(ctx);
1755         io_cqring_mark_overflow(ctx);
1756
1757         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1758         io_cqring_ev_posted(ctx);
1759
1760         while (!list_empty(&list)) {
1761                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1762                 list_del(&req->compl.list);
1763                 io_put_req(req);
1764         }
1765
1766         return cqe != NULL;
1767 }
1768
1769 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1770 {
1771         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1772         struct io_uring_cqe *cqe;
1773
1774         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1775
1776         /*
1777          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1778          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1779          * the ring.
1780          */
1781         cqe = io_get_cqring(ctx);
1782         if (likely(cqe)) {
1783                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1784                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1785                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1786         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1787                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1788                 /*
1789                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1790                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1791                  * to drop it on the floor.
1792                  */
1793                 ctx->cached_cq_overflow++;
1794                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1795         } else {
1796                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1797                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1798                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1799                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1800                 }
1801                 io_clean_op(req);
1802                 req->result = res;
1803                 req->compl.cflags = cflags;
1804                 refcount_inc(&req->refs);
1805                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1806         }
1807 }
1808
1809 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1810 {
1811         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1812 }
1813
1814 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1815 {
1816         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1817         unsigned long flags;
1818
1819         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1820         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1821         io_commit_cqring(ctx);
1822         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1823
1824         io_cqring_ev_posted(ctx);
1825 }
1826
1827 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1828 {
1829         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1830
1831         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1832         while (!list_empty(&cs->list)) {
1833                 struct io_kiocb *req;
1834
1835                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1836                 list_del(&req->compl.list);
1837                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1838
1839                 /*
1840                  * io_free_req() doesn't care about completion_lock unless one
1841                  * of these flags is set. REQ_F_WORK_INITIALIZED is in the list
1842                  * because of a potential deadlock with req->work.fs->lock
1843                  */
1844                 if (req->flags & (REQ_F_FAIL_LINK|REQ_F_LINK_TIMEOUT
1845                                  |REQ_F_WORK_INITIALIZED)) {
1846                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1847                         io_put_req(req);
1848                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1849                 } else {
1850                         io_put_req(req);
1851                 }
1852         }
1853         io_commit_cqring(ctx);
1854         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1855
1856         io_cqring_ev_posted(ctx);
1857         cs->nr = 0;
1858 }
1859
1860 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1861                               struct io_comp_state *cs)
1862 {
1863         if (!cs) {
1864                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1865                 io_put_req(req);
1866         } else {
1867                 io_clean_op(req);
1868                 req->result = res;
1869                 req->compl.cflags = cflags;
1870                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1871                 if (++cs->nr >= 32)
1872                         io_submit_flush_completions(cs);
1873         }
1874 }
1875
1876 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1877 {
1878         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1879 }
1880
1881 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1882 {
1883         return req == (struct io_kiocb *)
1884                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1885 }
1886
1887 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1888 {
1889         struct io_kiocb *req;
1890
1891         req = ctx->fallback_req;
1892         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1893                 return req;
1894
1895         return NULL;
1896 }
1897
1898 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1899                                      struct io_submit_state *state)
1900 {
1901         if (!state->free_reqs) {
1902                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1903                 size_t sz;
1904                 int ret;
1905
1906                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1907                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1908
1909                 /*
1910                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1911                  * retry single alloc to be on the safe side.
1912                  */
1913                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1914                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1915                         if (!state->reqs[0])
1916                                 goto fallback;
1917                         ret = 1;
1918                 }
1919                 state->free_reqs = ret;
1920         }
1921
1922         state->free_reqs--;
1923         return state->reqs[state->free_reqs];
1924 fallback:
1925         return io_get_fallback_req(ctx);
1926 }
1927
1928 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1929                           bool fixed)
1930 {
1931         if (fixed)
1932                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1933         else
1934                 fput(file);
1935 }
1936
1937 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1938 {
1939         io_clean_op(req);
1940
1941         if (req->async_data)
1942                 kfree(req->async_data);
1943         if (req->file)
1944                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1945
1946         io_req_clean_work(req);
1947 }
1948
1949 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1950 {
1951         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1952         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1953
1954         io_dismantle_req(req);
1955
1956         percpu_counter_dec(&tctx->inflight);
1957         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
1958                 wake_up(&tctx->wait);
1959         put_task_struct(req->task);
1960
1961         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1962                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1963         else
1964                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1965         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1966 }
1967
1968 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1969 {
1970         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1971         struct io_kiocb *link;
1972         bool cancelled = false;
1973         unsigned long flags;
1974
1975         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1976         link = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
1977                                         link_list);
1978         /*
1979          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1980          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1981          */
1982         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1983                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1984                 int ret;
1985
1986                 list_del_init(&link->link_list);
1987                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1988                 if (ret != -1) {
1989                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1990                         io_commit_cqring(ctx);
1991                         cancelled = true;
1992                 }
1993         }
1994         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1995         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1996
1997         if (cancelled) {
1998                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1999                 io_put_req(link);
2000         }
2001 }
2002
2003 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
2004 {
2005         struct io_kiocb *nxt;
2006
2007         /*
2008          * The list should never be empty when we are called here. But could
2009          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
2010          * safe side.
2011          */
2012         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
2013                 return NULL;
2014
2015         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
2016         list_del_init(&req->link_list);
2017         if (!list_empty(&nxt->link_list))
2018                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
2019         return nxt;
2020 }
2021
2022 /*
2023  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
2024  */
2025 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
2026 {
2027         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2028         unsigned long flags;
2029
2030         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
2031         while (!list_empty(&req->link_list)) {
2032                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
2033                                                 struct io_kiocb, link_list);
2034
2035                 list_del_init(&link->link_list);
2036                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
2037
2038                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
2039
2040                 /*
2041                  * It's ok to free under spinlock as they're not linked anymore,
2042                  * but avoid REQ_F_WORK_INITIALIZED because it may deadlock on
2043                  * work.fs->lock.
2044                  */
2045                 if (link->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
2046                         io_put_req_deferred(link, 2);
2047                 else
2048                         io_double_put_req(link);
2049         }
2050
2051         io_commit_cqring(ctx);
2052         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
2053
2054         io_cqring_ev_posted(ctx);
2055 }
2056
2057 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2058 {
2059         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
2060         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
2061                 io_kill_linked_timeout(req);
2062
2063         /*
2064          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2065          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2066          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2067          * of the chain.
2068          */
2069         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
2070                 return io_req_link_next(req);
2071         io_fail_links(req);
2072         return NULL;
2073 }
2074
2075 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2076 {
2077         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
2078                 return NULL;
2079         return __io_req_find_next(req);
2080 }
2081
2082 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, bool twa_signal_ok)
2083 {
2084         struct task_struct *tsk = req->task;
2085         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2086         enum task_work_notify_mode notify;
2087         int ret;
2088
2089         if (tsk->flags & PF_EXITING)
2090                 return -ESRCH;
2091
2092         /*
2093          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2094          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2095          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2096          * will do the job.
2097          */
2098         notify = TWA_NONE;
2099         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && twa_signal_ok)
2100                 notify = TWA_SIGNAL;
2101
2102         ret = task_work_add(tsk, &req->task_work, notify);
2103         if (!ret)
2104                 wake_up_process(tsk);
2105
2106         return ret;
2107 }
2108
2109 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
2110 {
2111         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2112
2113         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2114         io_cqring_fill_event(req, error);
2115         io_commit_cqring(ctx);
2116         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2117
2118         io_cqring_ev_posted(ctx);
2119         req_set_fail_links(req);
2120         io_double_put_req(req);
2121 }
2122
2123 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2124 {
2125         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2126         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2127
2128         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
2129         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2130 }
2131
2132 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2133 {
2134         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2135
2136         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx)) {
2137                 __io_sq_thread_acquire_files(ctx);
2138                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2139                 __io_queue_sqe(req, NULL);
2140                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2141         } else {
2142                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2143         }
2144 }
2145
2146 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2147 {
2148         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2149         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2150
2151         __io_req_task_submit(req);
2152         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2153 }
2154
2155 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2156 {
2157         int ret;
2158
2159         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
2160         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2161
2162         ret = io_req_task_work_add(req, true);
2163         if (unlikely(ret)) {
2164                 struct task_struct *tsk;
2165
2166                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
2167                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2168                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2169                 wake_up_process(tsk);
2170         }
2171 }
2172
2173 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2174 {
2175         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2176
2177         if (nxt)
2178                 io_req_task_queue(nxt);
2179 }
2180
2181 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2182 {
2183         io_queue_next(req);
2184         __io_free_req(req);
2185 }
2186
2187 struct req_batch {
2188         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
2189         int to_free;
2190
2191         struct task_struct      *task;
2192         int                     task_refs;
2193 };
2194
2195 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2196 {
2197         rb->to_free = 0;
2198         rb->task_refs = 0;
2199         rb->task = NULL;
2200 }
2201
2202 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
2203                                       struct req_batch *rb)
2204 {
2205         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
2206         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
2207         rb->to_free = 0;
2208 }
2209
2210 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2211                                      struct req_batch *rb)
2212 {
2213         if (rb->to_free)
2214                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
2215         if (rb->task) {
2216                 struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2217
2218                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2219                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2220                 rb->task = NULL;
2221         }
2222 }
2223
2224 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
2225 {
2226         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
2227                 io_free_req(req);
2228                 return;
2229         }
2230         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
2231                 io_queue_next(req);
2232
2233         if (req->task != rb->task) {
2234                 if (rb->task) {
2235                         struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2236
2237                         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2238                         put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2239                 }
2240                 rb->task = req->task;
2241                 rb->task_refs = 0;
2242         }
2243         rb->task_refs++;
2244
2245         io_dismantle_req(req);
2246         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
2247         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
2248                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
2249 }
2250
2251 /*
2252  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2253  * was the last reference to this request.
2254  */
2255 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2256 {
2257         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2258
2259         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2260                 nxt = io_req_find_next(req);
2261                 __io_free_req(req);
2262         }
2263         return nxt;
2264 }
2265
2266 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2267 {
2268         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2269                 io_free_req(req);
2270 }
2271
2272 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2273 {
2274         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2275
2276         io_free_req(req);
2277 }
2278
2279 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2280 {
2281         int ret;
2282
2283         init_task_work(&req->task_work, io_put_req_deferred_cb);
2284         ret = io_req_task_work_add(req, true);
2285         if (unlikely(ret)) {
2286                 struct task_struct *tsk;
2287
2288                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2289                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2290                 wake_up_process(tsk);
2291         }
2292 }
2293
2294 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2295 {
2296         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2297                 io_free_req_deferred(req);
2298 }
2299
2300 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
2301 {
2302         struct io_kiocb *nxt;
2303
2304         /*
2305          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
2306          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
2307          * it just will be re-punted async in io_put_work()
2308          */
2309         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
2310                 return NULL;
2311
2312         nxt = io_req_find_next(req);
2313         return nxt ? &nxt->work : NULL;
2314 }
2315
2316 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2317 {
2318         /* drop both submit and complete references */
2319         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2320                 io_free_req(req);
2321 }
2322
2323 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
2324 {
2325         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2326
2327         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
2328                 /*
2329                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
2330                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
2331                  * entries. We cannot safely to it from here.
2332                  */
2333                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
2334                         return -1U;
2335
2336                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2337         }
2338
2339         /* See comment at the top of this file */
2340         smp_rmb();
2341         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
2342 }
2343
2344 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2345 {
2346         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2347
2348         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2349         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2350 }
2351
2352 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2353 {
2354         unsigned int cflags;
2355
2356         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2357         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2358         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2359         kfree(kbuf);
2360         return cflags;
2361 }
2362
2363 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2364 {
2365         struct io_buffer *kbuf;
2366
2367         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2368         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2369 }
2370
2371 static inline bool io_run_task_work(void)
2372 {
2373         /*
2374          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2375          * not add work to such a task.
2376          */
2377         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2378                 return false;
2379         if (current->task_works) {
2380                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2381                 task_work_run();
2382                 return true;
2383         }
2384
2385         return false;
2386 }
2387
2388 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
2389 {
2390         struct io_kiocb *req;
2391
2392         do {
2393                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
2394                 list_del(&req->inflight_entry);
2395                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
2396         } while (!list_empty(again));
2397 }
2398
2399 /*
2400  * Find and free completed poll iocbs
2401  */
2402 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2403                                struct list_head *done)
2404 {
2405         struct req_batch rb;
2406         struct io_kiocb *req;
2407         LIST_HEAD(again);
2408
2409         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2410         smp_rmb();
2411
2412         io_init_req_batch(&rb);
2413         while (!list_empty(done)) {
2414                 int cflags = 0;
2415
2416                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2417                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2418                         req->result = 0;
2419                         req->iopoll_completed = 0;
2420                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2421                         continue;
2422                 }
2423                 list_del(&req->inflight_entry);
2424
2425                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2426                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2427
2428                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2429                 (*nr_events)++;
2430
2431                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2432                         io_req_free_batch(&rb, req);
2433         }
2434
2435         io_commit_cqring(ctx);
2436         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2437                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2438         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2439
2440         if (!list_empty(&again))
2441                 io_iopoll_queue(&again);
2442 }
2443
2444 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2445                         long min)
2446 {
2447         struct io_kiocb *req, *tmp;
2448         LIST_HEAD(done);
2449         bool spin;
2450         int ret;
2451
2452         /*
2453          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2454          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2455          */
2456         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2457
2458         ret = 0;
2459         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2460                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2461
2462                 /*
2463                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2464                  * If we find a request that requires polling, break out
2465                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2466                  */
2467                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2468                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2469                         continue;
2470                 }
2471                 if (!list_empty(&done))
2472                         break;
2473
2474                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2475                 if (ret < 0)
2476                         break;
2477
2478                 /* iopoll may have completed current req */
2479                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2480                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2481
2482                 if (ret && spin)
2483                         spin = false;
2484                 ret = 0;
2485         }
2486
2487         if (!list_empty(&done))
2488                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2489
2490         return ret;
2491 }
2492
2493 /*
2494  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2495  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2496  * as a non-spinning completion check.
2497  */
2498 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2499                                 long min)
2500 {
2501         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2502                 int ret;
2503
2504                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2505                 if (ret < 0)
2506                         return ret;
2507                 if (*nr_events >= min)
2508                         return 0;
2509         }
2510
2511         return 1;
2512 }
2513
2514 /*
2515  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2516  * find and complete them.
2517  */
2518 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2519 {
2520         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2521                 return;
2522
2523         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2524         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2525                 unsigned int nr_events = 0;
2526
2527                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2528
2529                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2530                 if (nr_events == 0)
2531                         break;
2532                 /*
2533                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2534                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2535                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2536                  */
2537                 if (need_resched()) {
2538                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2539                         cond_resched();
2540                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2541                 }
2542         }
2543         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2544 }
2545
2546 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2547 {
2548         unsigned int nr_events = 0;
2549         int iters = 0, ret = 0;
2550
2551         /*
2552          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2553          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2554          * that got punted to a workqueue.
2555          */
2556         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2557         do {
2558                 /*
2559                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2560                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2561                  * already triggered a CQE (eg in error).
2562                  */
2563                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2564                         break;
2565
2566                 /*
2567                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2568                  * application entering polling for a command before it gets
2569                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2570                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2571                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2572                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2573                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2574                  * very same mutex.
2575                  */
2576                 if (!(++iters & 7)) {
2577                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2578                         io_run_task_work();
2579                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2580                 }
2581
2582                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2583                 if (ret <= 0)
2584                         break;
2585                 ret = 0;
2586         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2587
2588         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2589         return ret;
2590 }
2591
2592 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2593 {
2594         /*
2595          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2596          * thread.
2597          */
2598         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2599                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2600
2601                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2602         }
2603         file_end_write(req->file);
2604 }
2605
2606 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2607                                   struct io_comp_state *cs)
2608 {
2609         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2610         int cflags = 0;
2611
2612         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2613                 kiocb_end_write(req);
2614
2615         if (res != req->result)
2616                 req_set_fail_links(req);
2617         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2618                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2619         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2620 }
2621
2622 #ifdef CONFIG_BLOCK
2623 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2624 {
2625         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2626         ssize_t ret = -ECANCELED;
2627         struct iov_iter iter;
2628         int rw;
2629
2630         if (error) {
2631                 ret = error;
2632                 goto end_req;
2633         }
2634
2635         switch (req->opcode) {
2636         case IORING_OP_READV:
2637         case IORING_OP_READ_FIXED:
2638         case IORING_OP_READ:
2639                 rw = READ;
2640                 break;
2641         case IORING_OP_WRITEV:
2642         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2643         case IORING_OP_WRITE:
2644                 rw = WRITE;
2645                 break;
2646         default:
2647                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2648                                 req->opcode);
2649                 goto end_req;
2650         }
2651
2652         if (!req->async_data) {
2653                 ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2654                 if (ret < 0)
2655                         goto end_req;
2656                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2657                 if (!ret)
2658                         return true;
2659                 kfree(iovec);
2660         } else {
2661                 return true;
2662         }
2663 end_req:
2664         req_set_fail_links(req);
2665         return false;
2666 }
2667 #endif
2668
2669 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2670 {
2671 #ifdef CONFIG_BLOCK
2672         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2673         int ret;
2674
2675         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2676                 return false;
2677         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2678                 return false;
2679
2680         ret = io_sq_thread_acquire_mm_files(req->ctx, req);
2681
2682         if (io_resubmit_prep(req, ret)) {
2683                 refcount_inc(&req->refs);
2684                 io_queue_async_work(req);
2685                 return true;
2686         }
2687
2688 #endif
2689         return false;
2690 }
2691
2692 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2693                              struct io_comp_state *cs)
2694 {
2695         if (!io_rw_reissue(req, res))
2696                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2697 }
2698
2699 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2700 {
2701         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2702
2703         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2704 }
2705
2706 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2707 {
2708         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2709
2710         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2711                 kiocb_end_write(req);
2712
2713         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2714                 req_set_fail_links(req);
2715
2716         WRITE_ONCE(req->result, res);
2717         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2718         smp_wmb();
2719         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2720 }
2721
2722 /*
2723  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2724  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2725  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2726  * accessing the kiocb cookie.
2727  */
2728 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2729 {
2730         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2731
2732         /*
2733          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2734          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2735          * different devices.
2736          */
2737         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2738                 ctx->poll_multi_file = false;
2739         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2740                 struct io_kiocb *list_req;
2741
2742                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2743                                                 inflight_entry);
2744                 if (list_req->file != req->file)
2745                         ctx->poll_multi_file = true;
2746         }
2747
2748         /*
2749          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2750          * it to the front so we find it first.
2751          */
2752         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2753                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2754         else
2755                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2756
2757         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2758             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2759                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2760 }
2761
2762 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2763 {
2764         if (state->has_refs)
2765                 fput_many(state->file, state->has_refs);
2766         state->file = NULL;
2767 }
2768
2769 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2770 {
2771         if (state->file)
2772                 __io_state_file_put(state);
2773 }
2774
2775 /*
2776  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2777  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2778  * has more than one submission.
2779  */
2780 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2781 {
2782         if (!state)
2783                 return fget(fd);
2784
2785         if (state->file) {
2786                 if (state->fd == fd) {
2787                         state->has_refs--;
2788                         return state->file;
2789                 }
2790                 __io_state_file_put(state);
2791         }
2792         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2793         if (!state->file)
2794                 return NULL;
2795
2796         state->fd = fd;
2797         state->has_refs = state->ios_left - 1;
2798         return state->file;
2799 }
2800
2801 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2802 {
2803 #ifdef CONFIG_BLOCK
2804         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2805 #else
2806         return true;
2807 #endif
2808 }
2809
2810 /*
2811  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2812  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2813  * inline.
2814  */
2815 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2816 {
2817         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2818
2819         if (S_ISBLK(mode)) {
2820                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2821                         return true;
2822                 return false;
2823         }
2824         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2825                 return true;
2826         if (S_ISREG(mode)) {
2827                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2828                     file->f_op != &io_uring_fops)
2829                         return true;
2830                 return false;
2831         }
2832
2833         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2834         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2835                 return true;
2836
2837         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2838                 return false;
2839
2840         if (rw == READ)
2841                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2842
2843         return file->f_op->write_iter != NULL;
2844 }
2845
2846 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2847 {
2848         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2849         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2850         unsigned ioprio;
2851         int ret;
2852
2853         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2854                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2855
2856         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2857         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2858                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2859                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2860         }
2861         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2862         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2863         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2864         if (unlikely(ret))
2865                 return ret;
2866
2867         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2868         if (ioprio) {
2869                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2870                 if (ret)
2871                         return ret;
2872
2873                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2874         } else
2875                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2876
2877         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2878         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2879                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2880
2881         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2882                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2883                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2884                         return -EOPNOTSUPP;
2885
2886                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2887                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2888                 req->iopoll_completed = 0;
2889         } else {
2890                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2891                         return -EINVAL;
2892                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2893         }
2894
2895         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2896         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2897         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2898         return 0;
2899 }
2900
2901 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2902 {
2903         switch (ret) {
2904         case -EIOCBQUEUED:
2905                 break;
2906         case -ERESTARTSYS:
2907         case -ERESTARTNOINTR:
2908         case -ERESTARTNOHAND:
2909         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2910                 /*
2911                  * We can't just restart the syscall, since previously
2912                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2913                  * IO with EINTR.
2914                  */
2915                 ret = -EINTR;
2916                 fallthrough;
2917         default:
2918                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2919         }
2920 }
2921
2922 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2923                        struct io_comp_state *cs)
2924 {
2925         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2926         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2927
2928         /* add previously done IO, if any */
2929         if (io && io->bytes_done > 0) {
2930                 if (ret < 0)
2931                         ret = io->bytes_done;
2932                 else
2933                         ret += io->bytes_done;
2934         }
2935
2936         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2937                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2938         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2939                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2940         else
2941                 io_rw_done(kiocb, ret);
2942 }
2943
2944 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2945                                struct iov_iter *iter)
2946 {
2947         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2948         size_t len = req->rw.len;
2949         struct io_mapped_ubuf *imu;
2950         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2951         size_t offset;
2952         u64 buf_addr;
2953
2954         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2955                 return -EFAULT;
2956         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2957         imu = &ctx->user_bufs[index];
2958         buf_addr = req->rw.addr;
2959
2960         /* overflow */
2961         if (buf_addr + len < buf_addr)
2962                 return -EFAULT;
2963         /* not inside the mapped region */
2964         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2965                 return -EFAULT;
2966
2967         /*
2968          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2969          * and advance us to the beginning.
2970          */
2971         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2972         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2973
2974         if (offset) {
2975                 /*
2976                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2977                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2978                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2979                  * we know that:
2980                  *
2981                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2982                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2983                  *    first and last bvec
2984                  *
2985                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2986                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2987                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2988                  * since we can just skip the first segment, which may not
2989                  * be PAGE_SIZE aligned.
2990                  */
2991                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2992
2993                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2994                         iov_iter_advance(iter, offset);
2995                 } else {
2996                         unsigned long seg_skip;
2997
2998                         /* skip first vec */
2999                         offset -= bvec->bv_len;
3000                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
3001
3002                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
3003                         iter->nr_segs -= seg_skip;
3004                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
3005                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
3006                 }
3007         }
3008
3009         return len;
3010 }
3011
3012 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3013 {
3014         if (needs_lock)
3015                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3016 }
3017
3018 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3019 {
3020         /*
3021          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
3022          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
3023          * The only exception is when we've detached the request and issue it
3024          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
3025          */
3026         if (needs_lock)
3027                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3028 }
3029
3030 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3031                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
3032                                           bool needs_lock)
3033 {
3034         struct io_buffer *head;
3035
3036         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
3037                 return kbuf;
3038
3039         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
3040
3041         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
3042
3043         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
3044         if (head) {
3045                 if (!list_empty(&head->list)) {
3046                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
3047                                                         list);
3048                         list_del(&kbuf->list);
3049                 } else {
3050                         kbuf = head;
3051                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
3052                 }
3053                 if (*len > kbuf->len)
3054                         *len = kbuf->len;
3055         } else {
3056                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
3057         }
3058
3059         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
3060
3061         return kbuf;
3062 }
3063
3064 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3065                                         bool needs_lock)
3066 {
3067         struct io_buffer *kbuf;
3068         u16 bgid;
3069
3070         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3071         bgid = req->buf_index;
3072         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
3073         if (IS_ERR(kbuf))
3074                 return kbuf;
3075         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
3076         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3077         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3078 }
3079
3080 #ifdef CONFIG_COMPAT
3081 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3082                                 bool needs_lock)
3083 {
3084         struct compat_iovec __user *uiov;
3085         compat_ssize_t clen;
3086         void __user *buf;
3087         ssize_t len;
3088
3089         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3090         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3091                 return -EFAULT;
3092         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3093                 return -EFAULT;
3094         if (clen < 0)
3095                 return -EINVAL;
3096
3097         len = clen;
3098         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3099         if (IS_ERR(buf))
3100                 return PTR_ERR(buf);
3101         iov[0].iov_base = buf;
3102         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3103         return 0;
3104 }
3105 #endif
3106
3107 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3108                                       bool needs_lock)
3109 {
3110         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3111         void __user *buf;
3112         ssize_t len;
3113
3114         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3115                 return -EFAULT;
3116
3117         len = iov[0].iov_len;
3118         if (len < 0)
3119                 return -EINVAL;
3120         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3121         if (IS_ERR(buf))
3122                 return PTR_ERR(buf);
3123         iov[0].iov_base = buf;
3124         iov[0].iov_len = len;
3125         return 0;
3126 }
3127
3128 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3129                                     bool needs_lock)
3130 {
3131         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3132                 struct io_buffer *kbuf;
3133
3134                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3135                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3136                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3137                 return 0;
3138         }
3139         if (!req->rw.len)
3140                 return 0;
3141         else if (req->rw.len > 1)
3142                 return -EINVAL;
3143
3144 #ifdef CONFIG_COMPAT
3145         if (req->ctx->compat)
3146                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3147 #endif
3148
3149         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3150 }
3151
3152 static ssize_t __io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3153                                  struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3154                                  bool needs_lock)
3155 {
3156         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3157         size_t sqe_len = req->rw.len;
3158         ssize_t ret;
3159         u8 opcode;
3160
3161         opcode = req->opcode;
3162         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3163                 *iovec = NULL;
3164                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3165         }
3166
3167         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3168         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3169                 return -EINVAL;
3170
3171         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3172                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3173                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3174                         if (IS_ERR(buf))
3175                                 return PTR_ERR(buf);
3176                         req->rw.len = sqe_len;
3177                 }
3178
3179                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3180                 *iovec = NULL;
3181                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
3182         }
3183
3184         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3185                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3186                 if (!ret) {
3187                         ret = (*iovec)->iov_len;
3188                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
3189                 }
3190                 *iovec = NULL;
3191                 return ret;
3192         }
3193
3194         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3195                               req->ctx->compat);
3196 }
3197
3198 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3199                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3200                                bool needs_lock)
3201 {
3202         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3203
3204         if (!iorw)
3205                 return __io_import_iovec(rw, req, iovec, iter, needs_lock);
3206         *iovec = NULL;
3207         return iov_iter_count(&iorw->iter);
3208 }
3209
3210 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3211 {
3212         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3213 }
3214
3215 /*
3216  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3217  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3218  */
3219 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3220 {
3221         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3222         struct file *file = req->file;
3223         ssize_t ret = 0;
3224
3225         /*
3226          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3227          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3228          * the kiocb to be handled from an async context.
3229          */
3230         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3231                 return -EOPNOTSUPP;
3232         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3233                 return -EAGAIN;
3234
3235         while (iov_iter_count(iter)) {
3236                 struct iovec iovec;
3237                 ssize_t nr;
3238
3239                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3240                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3241                 } else {
3242                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3243                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3244                 }
3245
3246                 if (rw == READ) {
3247                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3248                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3249                 } else {
3250                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3251                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3252                 }
3253
3254                 if (nr < 0) {
3255                         if (!ret)
3256                                 ret = nr;
3257                         break;
3258                 }
3259                 ret += nr;
3260                 if (nr != iovec.iov_len)
3261                         break;
3262                 req->rw.len -= nr;
3263                 req->rw.addr += nr;
3264                 iov_iter_advance(iter, nr);
3265         }
3266
3267         return ret;
3268 }
3269
3270 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3271                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3272 {
3273         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3274
3275         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3276         rw->free_iovec = iovec;
3277         rw->bytes_done = 0;
3278         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3279         if (iter->type == ITER_BVEC)
3280                 return;
3281         if (!iovec) {
3282                 unsigned iov_off = 0;
3283
3284                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3285                 if (iter->iov != fast_iov) {
3286                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3287                         rw->iter.iov += iov_off;
3288                 }
3289                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3290                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3291                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3292         } else {
3293                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3294         }
3295 }
3296
3297 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3298 {
3299         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3300         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3301         return req->async_data == NULL;
3302 }
3303
3304 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3305 {
3306         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3307                 return 0;
3308
3309         return  __io_alloc_async_data(req);
3310 }
3311
3312 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3313                              const struct iovec *fast_iov,
3314                              struct iov_iter *iter, bool force)
3315 {
3316         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3317                 return 0;
3318         if (!req->async_data) {
3319                 if (__io_alloc_async_data(req))
3320                         return -ENOMEM;
3321
3322                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3323         }
3324         return 0;
3325 }
3326
3327 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3328 {
3329         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3330         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3331         ssize_t ret;
3332
3333         ret = __io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3334         if (unlikely(ret < 0))
3335                 return ret;
3336
3337         iorw->bytes_done = 0;
3338         iorw->free_iovec = iov;
3339         if (iov)
3340                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3341         return 0;
3342 }
3343
3344 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3345 {
3346         ssize_t ret;
3347
3348         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3349         if (ret)
3350                 return ret;
3351
3352         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3353                 return -EBADF;
3354
3355         /* either don't need iovec imported or already have it */
3356         if (!req->async_data)
3357                 return 0;
3358         return io_rw_prep_async(req, READ);
3359 }
3360
3361 /*
3362  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3363  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3364  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3365  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3366  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3367  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3368  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3369  * slow path.
3370  */
3371 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3372                              int sync, void *arg)
3373 {
3374         struct wait_page_queue *wpq;
3375         struct io_kiocb *req = wait->private;
3376         struct wait_page_key *key = arg;
3377         int ret;
3378
3379         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3380
3381         if (!wake_page_match(wpq, key))
3382                 return 0;
3383
3384         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3385         list_del_init(&wait->entry);
3386
3387         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
3388         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3389
3390         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3391         refcount_inc(&req->refs);
3392         ret = io_req_task_work_add(req, true);
3393         if (unlikely(ret)) {
3394                 struct task_struct *tsk;
3395
3396                 /* queue just for cancelation */
3397                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
3398                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
3399                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
3400                 wake_up_process(tsk);
3401         }
3402         return 1;
3403 }
3404
3405 /*
3406  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3407  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3408  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3409  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3410  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3411  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3412  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3413  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3414  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3415  * async worker threads for a blocking retry.
3416  */
3417 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3418 {
3419         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3420         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3421         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3422
3423         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3424         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3425                 return false;
3426
3427         /* Only for buffered IO */
3428         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3429                 return false;
3430
3431         /*
3432          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3433          * support callback based unlocks
3434          */
3435         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3436                 return false;
3437
3438         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3439         wait->wait.private = req;
3440         wait->wait.flags = 0;
3441         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3442         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3443         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3444         kiocb->ki_waitq = wait;
3445         return true;
3446 }
3447
3448 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3449 {
3450         if (req->file->f_op->read_iter)
3451                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3452         else if (req->file->f_op->read)
3453                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3454         else
3455                 return -EINVAL;
3456 }
3457
3458 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3459                    struct io_comp_state *cs)
3460 {
3461         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3462         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3463         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3464         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3465         ssize_t io_size, ret, ret2;
3466         size_t iov_count;
3467         bool no_async;
3468
3469         if (rw)
3470                 iter = &rw->iter;
3471
3472         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3473         if (ret < 0)
3474                 return ret;
3475         iov_count = iov_iter_count(iter);
3476         io_size = ret;
3477         req->result = io_size;
3478         ret = 0;
3479
3480         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3481         if (!force_nonblock)
3482                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3483         else
3484                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3485
3486
3487         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3488         no_async = force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ);
3489         if (no_async)
3490                 goto copy_iov;
3491
3492         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3493         if (unlikely(ret))
3494                 goto out_free;
3495
3496         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3497
3498         if (!ret) {
3499                 goto done;
3500         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3501                 ret = 0;
3502                 goto out_free;
3503         } else if (ret == -EAGAIN) {
3504                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3505                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3506                         goto done;
3507                 /* no retry on NONBLOCK marked file */
3508                 if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3509                         goto done;
3510                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3511                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3512                 ret = 0;
3513                 goto copy_iov;
3514         } else if (ret < 0) {
3515                 /* make sure -ERESTARTSYS -> -EINTR is done */
3516                 goto done;
3517         }
3518
3519         /* read it all, or we did blocking attempt. no retry. */
3520         if (!iov_iter_count(iter) || !force_nonblock ||
3521             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3522                 goto done;
3523
3524         io_size -= ret;
3525 copy_iov:
3526         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3527         if (ret2) {
3528                 ret = ret2;
3529                 goto out_free;
3530         }
3531         if (no_async)
3532                 return -EAGAIN;
3533         rw = req->async_data;
3534         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3535         iovec = NULL;
3536         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3537         iter = &rw->iter;
3538 retry:
3539         rw->bytes_done += ret;
3540         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3541         if (!io_rw_should_retry(req)) {
3542                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3543                 return -EAGAIN;
3544         }
3545
3546         /*
3547          * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If we
3548          * get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the desired
3549          * page gets unlocked. We can also get a partial read here, and if we
3550          * do, then just retry at the new offset.
3551          */
3552         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3553         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3554                 ret = 0;
3555                 goto out_free;
3556         } else if (ret > 0 && ret < io_size) {
3557                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3558                 goto retry;
3559         }
3560 done:
3561         kiocb_done(kiocb, ret, cs);
3562         ret = 0;
3563 out_free:
3564         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3565         if (iovec)
3566                 kfree(iovec);
3567         return ret;
3568 }
3569
3570 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3571 {
3572         ssize_t ret;
3573
3574         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3575         if (ret)
3576                 return ret;
3577
3578         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3579                 return -EBADF;
3580
3581         /* either don't need iovec imported or already have it */
3582         if (!req->async_data)
3583                 return 0;
3584         return io_rw_prep_async(req, WRITE);
3585 }
3586
3587 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3588                     struct io_comp_state *cs)
3589 {
3590         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3591         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3592         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3593         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3594         size_t iov_count;
3595         ssize_t ret, ret2, io_size;
3596
3597         if (rw)
3598                 iter = &rw->iter;
3599
3600         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3601         if (ret < 0)
3602                 return ret;
3603         iov_count = iov_iter_count(iter);
3604         io_size = ret;
3605         req->result = io_size;
3606
3607         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3608         if (!force_nonblock)
3609                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3610         else
3611                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3612
3613         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3614         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3615                 goto copy_iov;
3616
3617         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3618         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3619             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3620                 goto copy_iov;
3621
3622         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3623         if (unlikely(ret))
3624                 goto out_free;
3625
3626         /*
3627          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3628          * which will be released by another thread in
3629          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3630          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3631          * we return to userspace.
3632          */
3633         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3634                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3635                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3636                                         SB_FREEZE_WRITE);
3637         }
3638         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3639
3640         if (req->file->f_op->write_iter)
3641                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3642         else if (req->file->f_op->write)
3643                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3644         else
3645                 ret2 = -EINVAL;
3646
3647         /*
3648          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3649          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3650          */
3651         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3652                 ret2 = -EAGAIN;
3653         /* no retry on NONBLOCK marked file */
3654         if (ret2 == -EAGAIN && (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3655                 goto done;
3656         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3657                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3658                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3659                         goto copy_iov;
3660 done:
3661                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3662         } else {
3663 copy_iov:
3664                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3665                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3666                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3667                 if (!ret)
3668                         return -EAGAIN;
3669         }
3670 out_free:
3671         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3672         if (iovec)
3673                 kfree(iovec);
3674         return ret;
3675 }
3676
3677 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3678                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3679 {
3680         struct io_rename *ren = &req->rename;
3681         const char __user *oldf, *newf;
3682
3683         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3684                 return -EBADF;
3685
3686         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3687         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3688         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3689         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3690         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3691
3692         ren->oldpath = getname(oldf);
3693         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3694                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3695
3696         ren->newpath = getname(newf);
3697         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3698                 putname(ren->oldpath);
3699                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3700         }
3701
3702         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3703         return 0;
3704 }
3705
3706 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3707 {
3708         struct io_rename *ren = &req->rename;
3709         int ret;
3710
3711         if (force_nonblock)
3712                 return -EAGAIN;
3713
3714         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3715                                 ren->newpath, ren->flags);
3716
3717         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3718         if (ret < 0)
3719                 req_set_fail_links(req);
3720         io_req_complete(req, ret);
3721         return 0;
3722 }
3723
3724 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3725                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3726 {
3727         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3728         const char __user *fname;
3729
3730         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3731                 return -EBADF;
3732
3733         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3734
3735         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3736         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3737                 return -EINVAL;
3738
3739         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3740         un->filename = getname(fname);
3741         if (IS_ERR(un->filename))
3742                 return PTR_ERR(un->filename);
3743
3744         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3745         return 0;
3746 }
3747
3748 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3749 {
3750         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3751         int ret;
3752
3753         if (force_nonblock)
3754                 return -EAGAIN;
3755
3756         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3757                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3758         else
3759                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3760
3761         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3762         if (ret < 0)
3763                 req_set_fail_links(req);
3764         io_req_complete(req, ret);
3765         return 0;
3766 }
3767
3768 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3769                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3770 {
3771 #if defined(CONFIG_NET)
3772         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3773                 return -EINVAL;
3774         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3775             sqe->buf_index)
3776                 return -EINVAL;
3777
3778         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3779         return 0;
3780 #else
3781         return -EOPNOTSUPP;
3782 #endif
3783 }
3784
3785 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3786 {
3787 #if defined(CONFIG_NET)
3788         struct socket *sock;
3789         int ret;
3790
3791         if (force_nonblock)
3792                 return -EAGAIN;
3793
3794         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3795         if (unlikely(!sock))
3796                 return ret;
3797
3798         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3799         io_req_complete(req, ret);
3800         return 0;
3801 #else
3802         return -EOPNOTSUPP;
3803 #endif
3804 }
3805
3806 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3807                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3808 {
3809         struct io_splice* sp = &req->splice;
3810         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3811
3812         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3813                 return -EINVAL;
3814
3815         sp->file_in = NULL;
3816         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3817         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3818
3819         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3820                 return -EINVAL;
3821
3822         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3823                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3824         if (!sp->file_in)
3825                 return -EBADF;
3826         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3827
3828         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3829                 /*
3830                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3831                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3832                  */
3833                 io_req_init_async(req);
3834                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3835         }
3836
3837         return 0;
3838 }
3839
3840 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3841                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3842 {
3843         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3844                 return -EINVAL;
3845         return __io_splice_prep(req, sqe);
3846 }
3847
3848 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3849 {
3850         struct io_splice *sp = &req->splice;
3851         struct file *in = sp->file_in;
3852         struct file *out = sp->file_out;
3853         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3854         long ret = 0;
3855
3856         if (force_nonblock)
3857                 return -EAGAIN;
3858         if (sp->len)
3859                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3860
3861         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3862         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3863
3864         if (ret != sp->len)
3865                 req_set_fail_links(req);
3866         io_req_complete(req, ret);
3867         return 0;
3868 }
3869
3870 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3871 {
3872         struct io_splice* sp = &req->splice;
3873
3874         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3875         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3876         return __io_splice_prep(req, sqe);
3877 }
3878
3879 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3880 {
3881         struct io_splice *sp = &req->splice;
3882         struct file *in = sp->file_in;
3883         struct file *out = sp->file_out;
3884         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3885         loff_t *poff_in, *poff_out;
3886         long ret = 0;
3887
3888         if (force_nonblock)
3889                 return -EAGAIN;
3890
3891         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3892         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3893
3894         if (sp->len)
3895                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3896
3897         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3898         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3899
3900         if (ret != sp->len)
3901                 req_set_fail_links(req);
3902         io_req_complete(req, ret);
3903         return 0;
3904 }
3905
3906 /*
3907  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3908  */
3909 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3910 {
3911         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3912
3913         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3914                 return -EINVAL;
3915
3916         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3917         return 0;
3918 }
3919
3920 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3921 {
3922         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3923
3924         if (!req->file)
3925                 return -EBADF;
3926
3927         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3928                 return -EINVAL;
3929         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3930                 return -EINVAL;
3931
3932         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3933         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3934                 return -EINVAL;
3935
3936         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3937         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3938         return 0;
3939 }
3940
3941 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3942 {
3943         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3944         int ret;
3945
3946         /* fsync always requires a blocking context */
3947         if (force_nonblock)
3948                 return -EAGAIN;
3949
3950         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3951                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3952                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3953         if (ret < 0)
3954                 req_set_fail_links(req);
3955         io_req_complete(req, ret);
3956         return 0;
3957 }
3958
3959 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3960                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3961 {
3962         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3963                 return -EINVAL;
3964         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3965                 return -EINVAL;
3966
3967         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3968         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3969         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3970         return 0;
3971 }
3972
3973 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3974 {
3975         int ret;
3976
3977         /* fallocate always requiring blocking context */
3978         if (force_nonblock)
3979                 return -EAGAIN;
3980         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3981                                 req->sync.len);
3982         if (ret < 0)
3983                 req_set_fail_links(req);
3984         io_req_complete(req, ret);
3985         return 0;
3986 }
3987
3988 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3989 {
3990         const char __user *fname;
3991         int ret;
3992
3993         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3994                 return -EINVAL;
3995         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3996                 return -EBADF;
3997
3998         /* open.how should be already initialised */
3999         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
4000                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
4001
4002         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4003         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4004         req->open.filename = getname(fname);
4005         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
4006                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
4007                 req->open.filename = NULL;
4008                 return ret;
4009         }
4010         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4011         req->open.ignore_nonblock = false;
4012         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4013         return 0;
4014 }
4015
4016 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4017 {
4018         u64 flags, mode;
4019
4020         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4021                 return -EINVAL;
4022         mode = READ_ONCE(sqe->len);
4023         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
4024         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
4025         return __io_openat_prep(req, sqe);
4026 }
4027
4028 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4029 {
4030         struct open_how __user *how;
4031         size_t len;
4032         int ret;
4033
4034         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4035                 return -EINVAL;
4036         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4037         len = READ_ONCE(sqe->len);
4038         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
4039                 return -EINVAL;
4040
4041         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
4042                                         len);
4043         if (ret)
4044                 return ret;
4045
4046         return __io_openat_prep(req, sqe);
4047 }
4048
4049 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4050 {
4051         struct open_flags op;
4052         struct file *file;
4053         int ret;
4054
4055         if (force_nonblock && !req->open.ignore_nonblock)
4056                 return -EAGAIN;
4057
4058         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
4059         if (ret)
4060                 goto err;
4061
4062         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
4063         if (ret < 0)
4064                 goto err;
4065
4066         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
4067         if (IS_ERR(file)) {
4068                 put_unused_fd(ret);
4069                 ret = PTR_ERR(file);
4070                 /*
4071                  * A work-around to ensure that /proc/self works that way
4072                  * that it should - if we get -EOPNOTSUPP back, then assume
4073                  * that proc_self_get_link() failed us because we're in async
4074                  * context. We should be safe to retry this from the task
4075                  * itself with force_nonblock == false set, as it should not
4076                  * block on lookup. Would be nice to know this upfront and
4077                  * avoid the async dance, but doesn't seem feasible.
4078                  */
4079                 if (ret == -EOPNOTSUPP && io_wq_current_is_worker()) {
4080                         req->open.ignore_nonblock = true;
4081                         refcount_inc(&req->refs);
4082                         io_req_task_queue(req);
4083                         return 0;
4084                 }
4085         } else {
4086                 fsnotify_open(file);
4087                 fd_install(ret, file);
4088         }
4089 err:
4090         putname(req->open.filename);
4091         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4092         if (ret < 0)
4093                 req_set_fail_links(req);
4094         io_req_complete(req, ret);
4095         return 0;
4096 }
4097
4098 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4099 {
4100         return io_openat2(req, force_nonblock);
4101 }
4102
4103 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4104                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4105 {
4106         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4107         u64 tmp;
4108
4109         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
4110                 return -EINVAL;
4111
4112         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4113         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4114                 return -EINVAL;
4115
4116         memset(p, 0, sizeof(*p));
4117         p->nbufs = tmp;
4118         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4119         return 0;
4120 }
4121
4122 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
4123                                int bgid, unsigned nbufs)
4124 {
4125         unsigned i = 0;
4126
4127         /* shouldn't happen */
4128         if (!nbufs)
4129                 return 0;
4130
4131         /* the head kbuf is the list itself */
4132         while (!list_empty(&buf->list)) {
4133                 struct io_buffer *nxt;
4134
4135                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
4136                 list_del(&nxt->list);
4137                 kfree(nxt);
4138                 if (++i == nbufs)
4139                         return i;
4140         }
4141         i++;
4142         kfree(buf);
4143         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
4144
4145         return i;
4146 }
4147
4148 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4149                              struct io_comp_state *cs)
4150 {
4151         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4152         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4153         struct io_buffer *head;
4154         int ret = 0;
4155
4156         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4157
4158         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4159
4160         ret = -ENOENT;
4161         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
4162         if (head)
4163                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
4164
4165         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4166         if (ret < 0)
4167                 req_set_fail_links(req);
4168         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4169         return 0;
4170 }
4171
4172 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4173                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
4174 {
4175         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4176         u64 tmp;
4177
4178         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
4179                 return -EINVAL;
4180
4181         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4182         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4183                 return -E2BIG;
4184         p->nbufs = tmp;
4185         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4186         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4187
4188         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
4189                 return -EFAULT;
4190
4191         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4192         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4193         if (tmp > USHRT_MAX)
4194                 return -E2BIG;
4195         p->bid = tmp;
4196         return 0;
4197 }
4198
4199 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4200 {
4201         struct io_buffer *buf;
4202         u64 addr = pbuf->addr;
4203         int i, bid = pbuf->bid;
4204
4205         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4206                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4207                 if (!buf)
4208                         break;
4209
4210                 buf->addr = addr;
4211                 buf->len = pbuf->len;
4212                 buf->bid = bid;
4213                 addr += pbuf->len;
4214                 bid++;
4215                 if (!*head) {
4216                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4217                         *head = buf;
4218                 } else {
4219                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4220                 }
4221         }
4222
4223         return i ? i : -ENOMEM;
4224 }
4225
4226 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4227                               struct io_comp_state *cs)
4228 {
4229         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4230         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4231         struct io_buffer *head, *list;
4232         int ret = 0;
4233
4234         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4235
4236         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4237
4238         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
4239
4240         ret = io_add_buffers(p, &head);
4241         if (ret < 0)
4242                 goto out;
4243
4244         if (!list) {
4245                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
4246                                         GFP_KERNEL);
4247                 if (ret < 0) {
4248                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4249                         goto out;
4250                 }
4251         }
4252 out:
4253         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4254         if (ret < 0)
4255                 req_set_fail_links(req);
4256         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4257         return 0;
4258 }
4259
4260 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4261                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4262 {
4263 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4264         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4265                 return -EINVAL;
4266         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4267                 return -EINVAL;
4268
4269         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4270         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4271         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4272
4273         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4274                 struct epoll_event __user *ev;
4275
4276                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4277                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4278                         return -EFAULT;
4279         }
4280
4281         return 0;
4282 #else
4283         return -EOPNOTSUPP;
4284 #endif
4285 }
4286
4287 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4288                         struct io_comp_state *cs)
4289 {
4290 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4291         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4292         int ret;
4293
4294         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4295         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4296                 return -EAGAIN;
4297
4298         if (ret < 0)
4299                 req_set_fail_links(req);
4300         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4301         return 0;
4302 #else
4303         return -EOPNOTSUPP;
4304 #endif
4305 }
4306
4307 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4308 {
4309 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4310         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4311                 return -EINVAL;
4312         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4313                 return -EINVAL;
4314
4315         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4316         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4317         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4318         return 0;
4319 #else
4320         return -EOPNOTSUPP;
4321 #endif
4322 }
4323
4324 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4325 {
4326 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4327         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4328         int ret;
4329
4330         if (force_nonblock)
4331                 return -EAGAIN;
4332
4333         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4334         if (ret < 0)
4335                 req_set_fail_links(req);
4336         io_req_complete(req, ret);
4337         return 0;
4338 #else
4339         return -EOPNOTSUPP;
4340 #endif
4341 }
4342
4343 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4344 {
4345         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4346                 return -EINVAL;
4347         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4348                 return -EINVAL;
4349
4350         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4351         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4352         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4353         return 0;
4354 }
4355
4356 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4357 {
4358         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4359         int ret;
4360
4361         if (force_nonblock) {
4362                 switch (fa->advice) {
4363                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4364                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4365                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4366                         break;
4367                 default:
4368                         return -EAGAIN;
4369                 }
4370         }
4371
4372         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4373         if (ret < 0)
4374                 req_set_fail_links(req);
4375         io_req_complete(req, ret);
4376         return 0;
4377 }
4378
4379 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4380 {
4381         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4382                 return -EINVAL;
4383         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4384                 return -EINVAL;
4385         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4386                 return -EBADF;
4387
4388         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4389         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4390         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4391         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4392         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4393
4394         return 0;
4395 }
4396
4397 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4398 {
4399         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4400         int ret;
4401
4402         if (force_nonblock) {
4403                 /* only need file table for an actual valid fd */
4404                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4405                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4406                 return -EAGAIN;
4407         }
4408
4409         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4410                        ctx->buffer);
4411
4412         if (ret < 0)
4413                 req_set_fail_links(req);
4414         io_req_complete(req, ret);
4415         return 0;
4416 }
4417
4418 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4419 {
4420         /*
4421          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
4422          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
4423          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
4424          */
4425         io_req_init_async(req);
4426         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
4427
4428         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4429                 return -EINVAL;
4430         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4431             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4432                 return -EINVAL;
4433         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4434                 return -EBADF;
4435
4436         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4437         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops))
4438                 return -EBADF;
4439
4440         req->close.put_file = NULL;
4441         return 0;
4442 }
4443
4444 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4445                     struct io_comp_state *cs)
4446 {
4447         struct io_close *close = &req->close;
4448         int ret;
4449
4450         /* might be already done during nonblock submission */
4451         if (!close->put_file) {
4452                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
4453                 if (ret < 0)
4454                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
4455         }
4456
4457         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4458         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
4459                 /* was never set, but play safe */
4460                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
4461                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
4462                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4463                 return -EAGAIN;
4464         }
4465
4466         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4467         ret = filp_close(close->put_file, req->work.identity->files);
4468         if (ret < 0)
4469                 req_set_fail_links(req);
4470         fput(close->put_file);
4471         close->put_file = NULL;
4472         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4473         return 0;
4474 }
4475
4476 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4477 {
4478         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4479
4480         if (!req->file)
4481                 return -EBADF;
4482
4483         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4484                 return -EINVAL;
4485         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4486                 return -EINVAL;
4487
4488         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4489         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4490         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4491         return 0;
4492 }
4493
4494 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4495 {
4496         int ret;
4497
4498         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4499         if (force_nonblock)
4500                 return -EAGAIN;
4501
4502         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4503                                 req->sync.flags);
4504         if (ret < 0)
4505                 req_set_fail_links(req);
4506         io_req_complete(req, ret);
4507         return 0;
4508 }
4509
4510 #if defined(CONFIG_NET)
4511 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4512                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4513 {
4514         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4515
4516         if (async_msg)
4517                 return -EAGAIN;
4518         if (io_alloc_async_data(req)) {
4519                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4520                         kfree(kmsg->iov);
4521                 return -ENOMEM;
4522         }
4523         async_msg = req->async_data;
4524         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4525         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4526         return -EAGAIN;
4527 }
4528
4529 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4530                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4531 {
4532         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4533         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4534         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4535                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
4536 }
4537
4538 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4539 {
4540         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4541         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4542         int ret;
4543
4544         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4545                 return -EINVAL;
4546
4547         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4548         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4549         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4550
4551 #ifdef CONFIG_COMPAT
4552         if (req->ctx->compat)
4553                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4554 #endif
4555
4556         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4557                 return 0;
4558         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4559         if (!ret)
4560                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4561         return ret;
4562 }
4563
4564 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4565                       struct io_comp_state *cs)
4566 {
4567         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4568         struct socket *sock;
4569         unsigned flags;
4570         int ret;
4571
4572         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4573         if (unlikely(!sock))
4574                 return ret;
4575
4576         if (req->async_data) {
4577                 kmsg = req->async_data;
4578                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4579                 /* if iov is set, it's allocated already */
4580                 if (!kmsg->iov)
4581                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4582                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4583         } else {
4584                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4585                 if (ret)
4586                         return ret;
4587                 kmsg = &iomsg;
4588         }
4589
4590         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4591         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4592                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4593         else if (force_nonblock)
4594                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4595
4596         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4597         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4598                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4599         if (ret == -ERESTARTSYS)
4600                 ret = -EINTR;
4601
4602         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4603                 kfree(kmsg->iov);
4604         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4605         if (ret < 0)
4606                 req_set_fail_links(req);
4607         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4608         return 0;
4609 }
4610
4611 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4612                    struct io_comp_state *cs)
4613 {
4614         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4615         struct msghdr msg;
4616         struct iovec iov;
4617         struct socket *sock;
4618         unsigned flags;
4619         int ret;
4620
4621         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4622         if (unlikely(!sock))
4623                 return ret;
4624
4625         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4626         if (unlikely(ret))
4627                 return ret;
4628
4629         msg.msg_name = NULL;
4630         msg.msg_control = NULL;
4631         msg.msg_controllen = 0;
4632         msg.msg_namelen = 0;
4633
4634         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4635         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4636                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4637         else if (force_nonblock)
4638                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4639
4640         msg.msg_flags = flags;
4641         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4642         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4643                 return -EAGAIN;
4644         if (ret == -ERESTARTSYS)
4645                 ret = -EINTR;
4646
4647         if (ret < 0)
4648                 req_set_fail_links(req);
4649         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4650         return 0;
4651 }
4652
4653 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4654                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4655 {
4656         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4657         struct iovec __user *uiov;
4658         size_t iov_len;
4659         int ret;
4660
4661         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4662                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4663         if (ret)
4664                 return ret;
4665
4666         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4667                 if (iov_len > 1)
4668                         return -EINVAL;
4669                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4670                         return -EFAULT;
4671                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4672                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4673                                 sr->len);
4674                 iomsg->iov = NULL;
4675         } else {
4676                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4677                                      &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4678                                      false);
4679                 if (ret > 0)
4680                         ret = 0;
4681         }
4682
4683         return ret;
4684 }
4685
4686 #ifdef CONFIG_COMPAT
4687 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4688                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4689 {
4690         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4691         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4692         struct compat_iovec __user *uiov;
4693         compat_uptr_t ptr;
4694         compat_size_t len;
4695         int ret;
4696
4697         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4698         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4699                                         &ptr, &len);
4700         if (ret)
4701                 return ret;
4702
4703         uiov = compat_ptr(ptr);
4704         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4705                 compat_ssize_t clen;
4706
4707                 if (len > 1)
4708                         return -EINVAL;
4709                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4710                         return -EFAULT;
4711                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4712                         return -EFAULT;
4713                 if (clen < 0)
4714                         return -EINVAL;
4715                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4716                 iomsg->iov = NULL;
4717         } else {
4718                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4719                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->iov,
4720                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4721                 if (ret < 0)
4722                         return ret;
4723         }
4724
4725         return 0;
4726 }
4727 #endif
4728
4729 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4730                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4731 {
4732         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4733         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4734
4735 #ifdef CONFIG_COMPAT
4736         if (req->ctx->compat)
4737                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4738 #endif
4739
4740         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4741 }
4742
4743 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4744                                                bool needs_lock)
4745 {
4746         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4747         struct io_buffer *kbuf;
4748
4749         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4750         if (IS_ERR(kbuf))
4751                 return kbuf;
4752
4753         sr->kbuf = kbuf;
4754         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4755         return kbuf;
4756 }
4757
4758 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4759 {
4760         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4761 }
4762
4763 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4764                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4765 {
4766         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4767         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4768         int ret;
4769
4770         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4771                 return -EINVAL;
4772
4773         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4774         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4775         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4776         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4777
4778 #ifdef CONFIG_COMPAT
4779         if (req->ctx->compat)
4780                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4781 #endif
4782
4783         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4784                 return 0;
4785         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4786         if (!ret)
4787                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4788         return ret;
4789 }
4790
4791 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4792                       struct io_comp_state *cs)
4793 {
4794         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4795         struct socket *sock;
4796         struct io_buffer *kbuf;
4797         unsigned flags;
4798         int ret, cflags = 0;
4799
4800         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4801         if (unlikely(!sock))
4802                 return ret;
4803
4804         if (req->async_data) {
4805                 kmsg = req->async_data;
4806                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4807                 /* if iov is set, it's allocated already */
4808                 if (!kmsg->iov)
4809                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4810                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4811         } else {
4812                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4813                 if (ret)
4814                         return ret;
4815                 kmsg = &iomsg;
4816         }
4817
4818         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4819                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4820                 if (IS_ERR(kbuf))
4821                         return PTR_ERR(kbuf);
4822                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4823                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4824                                 1, req->sr_msg.len);
4825         }
4826
4827         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4828         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4829                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4830         else if (force_nonblock)
4831                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4832
4833         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4834                                         kmsg->uaddr, flags);
4835         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4836                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4837         if (ret == -ERESTARTSYS)
4838                 ret = -EINTR;
4839
4840         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4841                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4842         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4843                 kfree(kmsg->iov);
4844         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4845         if (ret < 0)
4846                 req_set_fail_links(req);
4847         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4848         return 0;
4849 }
4850
4851 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4852                    struct io_comp_state *cs)
4853 {
4854         struct io_buffer *kbuf;
4855         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4856         struct msghdr msg;
4857         void __user *buf = sr->buf;
4858         struct socket *sock;
4859         struct iovec iov;
4860         unsigned flags;
4861         int ret, cflags = 0;
4862
4863         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4864         if (unlikely(!sock))
4865                 return ret;
4866
4867         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4868                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4869                 if (IS_ERR(kbuf))
4870                         return PTR_ERR(kbuf);
4871                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4872         }
4873
4874         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4875         if (unlikely(ret))
4876                 goto out_free;
4877
4878         msg.msg_name = NULL;
4879         msg.msg_control = NULL;
4880         msg.msg_controllen = 0;
4881         msg.msg_namelen = 0;
4882         msg.msg_iocb = NULL;
4883         msg.msg_flags = 0;
4884
4885         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4886         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4887                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4888         else if (force_nonblock)
4889                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4890
4891         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4892         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4893                 return -EAGAIN;
4894         if (ret == -ERESTARTSYS)
4895                 ret = -EINTR;
4896 out_free:
4897         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4898                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4899         if (ret < 0)
4900                 req_set_fail_links(req);
4901         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4902         return 0;
4903 }
4904
4905 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4906 {
4907         struct io_accept *accept = &req->accept;
4908
4909         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4910                 return -EINVAL;
4911         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4912                 return -EINVAL;
4913
4914         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4915         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4916         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4917         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4918         return 0;
4919 }
4920
4921 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4922                      struct io_comp_state *cs)
4923 {
4924         struct io_accept *accept = &req->accept;
4925         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4926         int ret;
4927
4928         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4929                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4930
4931         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4932                                         accept->addr_len, accept->flags,
4933                                         accept->nofile);
4934         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4935                 return -EAGAIN;
4936         if (ret < 0) {
4937                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4938                         ret = -EINTR;
4939                 req_set_fail_links(req);
4940         }
4941         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4942         return 0;
4943 }
4944
4945 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4946 {
4947         struct io_connect *conn = &req->connect;
4948         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4949
4950         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4951                 return -EINVAL;
4952         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4953                 return -EINVAL;
4954
4955         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4956         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4957
4958         if (!io)
4959                 return 0;
4960
4961         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4962                                         &io->address);
4963 }
4964
4965 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4966                       struct io_comp_state *cs)
4967 {
4968         struct io_async_connect __io, *io;
4969         unsigned file_flags;
4970         int ret;
4971
4972         if (req->async_data) {
4973                 io = req->async_data;
4974         } else {
4975                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4976                                                 req->connect.addr_len,
4977                                                 &__io.address);
4978                 if (ret)
4979                         goto out;
4980                 io = &__io;
4981         }
4982
4983         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4984
4985         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4986                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4987         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4988                 if (req->async_data)
4989                         return -EAGAIN;
4990                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4991                         ret = -ENOMEM;
4992                         goto out;
4993                 }
4994                 io = req->async_data;
4995                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4996                 return -EAGAIN;
4997         }
4998         if (ret == -ERESTARTSYS)
4999                 ret = -EINTR;
5000 out:
5001         if (ret < 0)
5002                 req_set_fail_links(req);
5003         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5004         return 0;
5005 }
5006 #else /* !CONFIG_NET */
5007 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5008 {
5009         return -EOPNOTSUPP;
5010 }
5011
5012 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5013                       struct io_comp_state *cs)
5014 {
5015         return -EOPNOTSUPP;
5016 }
5017
5018 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5019                    struct io_comp_state *cs)
5020 {
5021         return -EOPNOTSUPP;
5022 }
5023
5024 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
5025                            const struct io_uring_sqe *sqe)
5026 {
5027         return -EOPNOTSUPP;
5028 }
5029
5030 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5031                       struct io_comp_state *cs)
5032 {
5033         return -EOPNOTSUPP;
5034 }
5035
5036 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5037                    struct io_comp_state *cs)
5038 {
5039         return -EOPNOTSUPP;
5040 }
5041
5042 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5043 {
5044         return -EOPNOTSUPP;
5045 }
5046
5047 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5048                      struct io_comp_state *cs)
5049 {
5050         return -EOPNOTSUPP;
5051 }
5052
5053 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5054 {
5055         return -EOPNOTSUPP;
5056 }
5057
5058 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5059                       struct io_comp_state *cs)
5060 {
5061         return -EOPNOTSUPP;
5062 }
5063 #endif /* CONFIG_NET */
5064
5065 struct io_poll_table {
5066         struct poll_table_struct pt;
5067         struct io_kiocb *req;
5068         int error;
5069 };
5070
5071 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
5072                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
5073 {
5074         bool twa_signal_ok;
5075         int ret;
5076
5077         /* for instances that support it check for an event match first: */
5078         if (mask && !(mask & poll->events))
5079                 return 0;
5080
5081         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
5082
5083         list_del_init(&poll->wait.entry);
5084
5085         req->result = mask;
5086         init_task_work(&req->task_work, func);
5087         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
5088
5089         /*
5090          * If we using the signalfd wait_queue_head for this wakeup, then
5091          * it's not safe to use TWA_SIGNAL as we could be recursing on the
5092          * tsk->sighand->siglock on doing the wakeup. Should not be needed
5093          * either, as the normal wakeup will suffice.
5094          */
5095         twa_signal_ok = (poll->head != &req->task->sighand->signalfd_wqh);
5096
5097         /*
5098          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
5099          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
5100          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
5101          * have the needed state needed for it anyway.
5102          */
5103         ret = io_req_task_work_add(req, twa_signal_ok);
5104         if (unlikely(ret)) {
5105                 struct task_struct *tsk;
5106
5107                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5108                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
5109                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
5110                 wake_up_process(tsk);
5111         }
5112         return 1;
5113 }
5114
5115 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
5116         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
5117 {
5118         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5119
5120         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5121                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
5122
5123                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
5124         }
5125
5126         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5127         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5128                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
5129                 return true;
5130         }
5131
5132         return false;
5133 }
5134
5135 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
5136 {
5137         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
5138         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5139                 return req->async_data;
5140         return req->apoll->double_poll;
5141 }
5142
5143 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
5144 {
5145         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5146                 return &req->poll;
5147         return &req->apoll->poll;
5148 }
5149
5150 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
5151 {
5152         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
5153
5154         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
5155
5156         if (poll && poll->head) {
5157                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
5158
5159                 spin_lock(&head->lock);
5160                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5161                 if (poll->wait.private)
5162                         refcount_dec(&req->refs);
5163                 poll->head = NULL;
5164                 spin_unlock(&head->lock);
5165         }
5166 }
5167
5168 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
5169 {
5170         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5171
5172         io_poll_remove_double(req);
5173         req->poll.done = true;
5174         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
5175         io_commit_cqring(ctx);
5176 }
5177
5178 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
5179 {
5180         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5181         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5182         struct io_kiocb *nxt;
5183
5184         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
5185                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5186         } else {
5187                 hash_del(&req->hash_node);
5188                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
5189                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5190
5191                 nxt = io_put_req_find_next(req);
5192                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5193                 if (nxt)
5194                         __io_req_task_submit(nxt);
5195         }
5196
5197         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5198 }
5199
5200 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
5201                                int sync, void *key)
5202 {
5203         struct io_kiocb *req = wait->private;
5204         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5205         __poll_t mask = key_to_poll(key);
5206
5207         /* for instances that support it check for an event match first: */
5208         if (mask && !(mask & poll->events))
5209                 return 0;
5210
5211         list_del_init(&wait->entry);
5212
5213         if (poll && poll->head) {
5214                 bool done;
5215
5216                 spin_lock(&poll->head->lock);
5217                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5218                 if (!done)
5219                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5220                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5221                 wait->private = NULL;
5222                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5223                 if (!done) {
5224                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5225                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5226                 }
5227         }
5228         refcount_dec(&req->refs);
5229         return 1;
5230 }
5231
5232 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5233                               wait_queue_func_t wake_func)
5234 {
5235         poll->head = NULL;
5236         poll->done = false;
5237         poll->canceled = false;
5238         poll->events = events;
5239         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5240         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5241 }
5242
5243 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5244                             struct wait_queue_head *head,
5245                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5246 {
5247         struct io_kiocb *req = pt->req;
5248
5249         /*
5250          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5251          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5252          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5253          */
5254         if (unlikely(poll->head)) {
5255                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5256
5257                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5258                 if (*poll_ptr) {
5259                         pt->error = -EINVAL;
5260                         return;
5261                 }
5262                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5263                 if (!poll) {
5264                         pt->error = -ENOMEM;
5265                         return;
5266                 }
5267                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5268                 refcount_inc(&req->refs);
5269                 poll->wait.private = req;
5270                 *poll_ptr = poll;
5271         }
5272
5273         pt->error = 0;
5274         poll->head = head;
5275
5276         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5277                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5278         else
5279                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5280 }
5281
5282 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5283                                struct poll_table_struct *p)
5284 {
5285         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5286         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5287
5288         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5289 }
5290
5291 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5292 {
5293         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5294         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5295         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5296
5297         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5298
5299         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5300                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5301                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5302                 return;
5303         }
5304
5305         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5306         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5307                 hash_del(&req->hash_node);
5308
5309         io_poll_remove_double(req);
5310         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5311
5312         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5313                 __io_req_task_submit(req);
5314         else
5315                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5316
5317         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5318         kfree(apoll->double_poll);
5319         kfree(apoll);
5320 }
5321
5322 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5323                         void *key)
5324 {
5325         struct io_kiocb *req = wait->private;
5326         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5327
5328         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5329                                         key_to_poll(key));
5330
5331         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5332 }
5333
5334 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5335 {
5336         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5337         struct hlist_head *list;
5338
5339         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5340         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5341 }
5342
5343 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5344                                       struct io_poll_iocb *poll,
5345                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5346                                       wait_queue_func_t wake_func)
5347         __acquires(&ctx->completion_lock)
5348 {
5349         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5350         bool cancel = false;
5351
5352         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5353         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5354         poll->file = req->file;
5355         poll->wait.private = req;
5356
5357         ipt->pt._key = mask;
5358         ipt->req = req;
5359         ipt->error = -EINVAL;
5360
5361         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5362
5363         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5364         if (likely(poll->head)) {
5365                 spin_lock(&poll->head->lock);
5366                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5367                         if (ipt->error)
5368                                 cancel = true;
5369                         ipt->error = 0;
5370                         mask = 0;
5371                 }
5372                 if (mask || ipt->error)
5373                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5374                 else if (cancel)
5375                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5376                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5377                         io_poll_req_insert(req);
5378                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5379         }
5380
5381         return mask;
5382 }
5383
5384 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5385 {
5386         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5387         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5388         struct async_poll *apoll;
5389         struct io_poll_table ipt;
5390         __poll_t mask, ret;
5391         int rw;
5392
5393         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5394                 return false;
5395         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5396                 return false;
5397         if (def->pollin)
5398                 rw = READ;
5399         else if (def->pollout)
5400                 rw = WRITE;
5401         else
5402                 return false;
5403         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5404         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5405                 return false;
5406
5407         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5408         if (unlikely(!apoll))
5409                 return false;
5410         apoll->double_poll = NULL;
5411
5412         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5413         req->apoll = apoll;
5414
5415         mask = 0;
5416         if (def->pollin)
5417                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5418         if (def->pollout)
5419                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5420
5421         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5422         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5423             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5424                 mask &= ~POLLIN;
5425
5426         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5427
5428         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5429
5430         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5431                                         io_async_wake);
5432         if (ret || ipt.error) {
5433                 io_poll_remove_double(req);
5434                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5435                 kfree(apoll->double_poll);
5436                 kfree(apoll);
5437                 return false;
5438         }
5439         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5440         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5441                                         apoll->poll.events);
5442         return true;
5443 }
5444
5445 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5446                                  struct io_poll_iocb *poll)
5447 {
5448         bool do_complete = false;
5449
5450         spin_lock(&poll->head->lock);
5451         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5452         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5453                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5454                 do_complete = true;
5455         }
5456         spin_unlock(&poll->head->lock);
5457         hash_del(&req->hash_node);
5458         return do_complete;
5459 }
5460
5461 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5462 {
5463         bool do_complete;
5464
5465         io_poll_remove_double(req);
5466
5467         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5468                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5469         } else {
5470                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5471
5472                 /* non-poll requests have submit ref still */
5473                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5474                 if (do_complete) {
5475                         io_put_req(req);
5476                         kfree(apoll->double_poll);
5477                         kfree(apoll);
5478                 }
5479         }
5480
5481         if (do_complete) {
5482                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5483                 io_commit_cqring(req->ctx);
5484                 req_set_fail_links(req);
5485                 io_put_req_deferred(req, 1);
5486         }
5487
5488         return do_complete;
5489 }
5490
5491 /*
5492  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5493  */
5494 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk)
5495 {
5496         struct hlist_node *tmp;
5497         struct io_kiocb *req;
5498         int posted = 0, i;
5499
5500         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5501         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5502                 struct hlist_head *list;
5503
5504                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5505                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5506                         if (io_task_match(req, tsk))
5507                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5508                 }
5509         }
5510         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5511
5512         if (posted)
5513                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5514
5515         return posted != 0;
5516 }
5517
5518 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5519 {
5520         struct hlist_head *list;
5521         struct io_kiocb *req;
5522
5523         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5524         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5525                 if (sqe_addr != req->user_data)
5526                         continue;
5527                 if (io_poll_remove_one(req))
5528                         return 0;
5529                 return -EALREADY;
5530         }
5531
5532         return -ENOENT;
5533 }
5534
5535 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5536                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5537 {
5538         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5539                 return -EINVAL;
5540         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5541             sqe->poll_events)
5542                 return -EINVAL;
5543
5544         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5545         return 0;
5546 }
5547
5548 /*
5549  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5550  * and remove it if found.
5551  */
5552 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
5553 {
5554         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5555         int ret;
5556
5557         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5558         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5559         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5560
5561         if (ret < 0)
5562                 req_set_fail_links(req);
5563         io_req_complete(req, ret);
5564         return 0;
5565 }
5566
5567 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5568                         void *key)
5569 {
5570         struct io_kiocb *req = wait->private;
5571         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5572
5573         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5574 }
5575
5576 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5577                                struct poll_table_struct *p)
5578 {
5579         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5580
5581         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5582 }
5583
5584 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5585 {
5586         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5587         u32 events;
5588
5589         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5590                 return -EINVAL;
5591         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5592                 return -EINVAL;
5593
5594         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5595 #ifdef __BIG_ENDIAN
5596         events = swahw32(events);
5597 #endif
5598         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5599                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5600         return 0;
5601 }
5602
5603 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5604 {
5605         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5606         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5607         struct io_poll_table ipt;
5608         __poll_t mask;
5609
5610         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5611
5612         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5613                                         io_poll_wake);
5614
5615         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5616                 ipt.error = 0;
5617                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5618         }
5619         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5620
5621         if (mask) {
5622                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5623                 io_put_req(req);
5624         }
5625         return ipt.error;
5626 }
5627
5628 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5629 {
5630         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5631                                                 struct io_timeout_data, timer);
5632         struct io_kiocb *req = data->req;
5633         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5634         unsigned long flags;
5635
5636         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5637         list_del_init(&req->timeout.list);
5638         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5639                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5640
5641         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5642         io_commit_cqring(ctx);
5643         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5644
5645         io_cqring_ev_posted(ctx);
5646         req_set_fail_links(req);
5647         io_put_req(req);
5648         return HRTIMER_NORESTART;
5649 }
5650
5651 static int __io_timeout_cancel(struct io_kiocb *req)
5652 {
5653         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
5654         int ret;
5655
5656         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5657         if (ret == -1)
5658                 return -EALREADY;
5659         list_del_init(&req->timeout.list);
5660
5661         req_set_fail_links(req);
5662         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5663         io_put_req_deferred(req, 1);
5664         return 0;
5665 }
5666
5667 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5668 {
5669         struct io_kiocb *req;
5670         int ret = -ENOENT;
5671
5672         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5673                 if (user_data == req->user_data) {
5674                         ret = 0;
5675                         break;
5676                 }
5677         }
5678
5679         if (ret == -ENOENT)
5680                 return ret;
5681
5682         return __io_timeout_cancel(req);
5683 }
5684
5685 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5686                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5687 {
5688         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5689                 return -EINVAL;
5690         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5691                 return -EINVAL;
5692         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->timeout_flags)
5693                 return -EINVAL;
5694
5695         req->timeout_rem.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5696         return 0;
5697 }
5698
5699 /*
5700  * Remove or update an existing timeout command
5701  */
5702 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5703 {
5704         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5705         int ret;
5706
5707         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5708         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout_rem.addr);
5709
5710         io_cqring_fill_event(req, ret);
5711         io_commit_cqring(ctx);
5712         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5713         io_cqring_ev_posted(ctx);
5714         if (ret < 0)
5715                 req_set_fail_links(req);
5716         io_put_req(req);
5717         return 0;
5718 }
5719
5720 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5721                            bool is_timeout_link)
5722 {
5723         struct io_timeout_data *data;
5724         unsigned flags;
5725         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5726
5727         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5728                 return -EINVAL;
5729         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5730                 return -EINVAL;
5731         if (off && is_timeout_link)
5732                 return -EINVAL;
5733         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5734         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5735                 return -EINVAL;
5736
5737         req->timeout.off = off;
5738
5739         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5740                 return -ENOMEM;
5741
5742         data = req->async_data;
5743         data->req = req;
5744
5745         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5746                 return -EFAULT;
5747
5748         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5749                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5750         else
5751                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5752
5753         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5754         return 0;
5755 }
5756
5757 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5758 {
5759         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5760         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5761         struct list_head *entry;
5762         u32 tail, off = req->timeout.off;
5763
5764         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5765
5766         /*
5767          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5768          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5769          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5770          */
5771         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5772                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5773                 goto add;
5774         }
5775
5776         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5777         req->timeout.target_seq = tail + off;
5778
5779         /*
5780          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5781          * the one we need first.
5782          */
5783         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5784                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5785                                                   timeout.list);
5786
5787                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5788                         continue;
5789                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5790                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5791                         break;
5792         }
5793 add:
5794         list_add(&req->timeout.list, entry);
5795         data->timer.function = io_timeout_fn;
5796         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5797         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5798         return 0;
5799 }
5800
5801 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5802 {
5803         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5804
5805         return req->user_data == (unsigned long) data;
5806 }
5807
5808 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5809 {
5810         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5811         int ret = 0;
5812
5813         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5814         switch (cancel_ret) {
5815         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5816                 ret = 0;
5817                 break;
5818         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5819                 ret = -EALREADY;
5820                 break;
5821         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5822                 ret = -ENOENT;
5823                 break;
5824         }
5825
5826         return ret;
5827 }
5828
5829 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5830                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5831                                      int success_ret)
5832 {
5833         unsigned long flags;
5834         int ret;
5835
5836         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5837         if (ret != -ENOENT) {
5838                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5839                 goto done;
5840         }
5841
5842         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5843         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5844         if (ret != -ENOENT)
5845                 goto done;
5846         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5847 done:
5848         if (!ret)
5849                 ret = success_ret;
5850         io_cqring_fill_event(req, ret);
5851         io_commit_cqring(ctx);
5852         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5853         io_cqring_ev_posted(ctx);
5854
5855         if (ret < 0)
5856                 req_set_fail_links(req);
5857         io_put_req(req);
5858 }
5859
5860 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5861                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5862 {
5863         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5864                 return -EINVAL;
5865         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5866                 return -EINVAL;
5867         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5868                 return -EINVAL;
5869
5870         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5871         return 0;
5872 }
5873
5874 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5875 {
5876         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5877
5878         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5879         return 0;
5880 }
5881
5882 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5883                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5884 {
5885         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5886                 return -EINVAL;
5887         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5888                 return -EINVAL;
5889         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5890                 return -EINVAL;
5891
5892         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5893         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5894         if (!req->files_update.nr_args)
5895                 return -EINVAL;
5896         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5897         return 0;
5898 }
5899
5900 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5901                            struct io_comp_state *cs)
5902 {
5903         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5904         struct io_uring_files_update up;
5905         int ret;
5906
5907         if (force_nonblock)
5908                 return -EAGAIN;
5909
5910         up.offset = req->files_update.offset;
5911         up.fds = req->files_update.arg;
5912
5913         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5914         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5915         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5916
5917         if (ret < 0)
5918                 req_set_fail_links(req);
5919         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5920         return 0;
5921 }
5922
5923 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5924 {
5925         switch (req->opcode) {
5926         case IORING_OP_NOP:
5927                 return 0;
5928         case IORING_OP_READV:
5929         case IORING_OP_READ_FIXED:
5930         case IORING_OP_READ:
5931                 return io_read_prep(req, sqe);
5932         case IORING_OP_WRITEV:
5933         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5934         case IORING_OP_WRITE:
5935                 return io_write_prep(req, sqe);
5936         case IORING_OP_POLL_ADD:
5937                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5938         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5939                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5940         case IORING_OP_FSYNC:
5941                 return io_prep_fsync(req, sqe);
5942         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5943                 return io_prep_sfr(req, sqe);
5944         case IORING_OP_SENDMSG:
5945         case IORING_OP_SEND:
5946                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5947         case IORING_OP_RECVMSG:
5948         case IORING_OP_RECV:
5949                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5950         case IORING_OP_CONNECT:
5951                 return io_connect_prep(req, sqe);
5952         case IORING_OP_TIMEOUT:
5953                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5954         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5955                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5956         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5957                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5958         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5959                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5960         case IORING_OP_ACCEPT:
5961                 return io_accept_prep(req, sqe);
5962         case IORING_OP_FALLOCATE:
5963                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5964         case IORING_OP_OPENAT:
5965                 return io_openat_prep(req, sqe);
5966         case IORING_OP_CLOSE:
5967                 return io_close_prep(req, sqe);
5968         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5969                 return io_files_update_prep(req, sqe);
5970         case IORING_OP_STATX:
5971                 return io_statx_prep(req, sqe);
5972         case IORING_OP_FADVISE:
5973                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5974         case IORING_OP_MADVISE:
5975                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5976         case IORING_OP_OPENAT2:
5977                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5978         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5979                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5980         case IORING_OP_SPLICE:
5981                 return io_splice_prep(req, sqe);
5982         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5983                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5984         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5985                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5986         case IORING_OP_TEE:
5987                 return io_tee_prep(req, sqe);
5988         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5989                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5990         case IORING_OP_RENAMEAT:
5991                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5992         case IORING_OP_UNLINKAT:
5993                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5994         }
5995
5996         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5997                         req->opcode);
5998         return-EINVAL;
5999 }
6000
6001 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
6002                              const struct io_uring_sqe *sqe)
6003 {
6004         if (!sqe)
6005                 return 0;
6006         if (io_alloc_async_data(req))
6007                 return -EAGAIN;
6008         return io_req_prep(req, sqe);
6009 }
6010
6011 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6012 {
6013         struct io_kiocb *pos;
6014         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6015         u32 total_submitted, nr_reqs = 1;
6016
6017         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
6018                 list_for_each_entry(pos, &req->link_list, link_list)
6019                         nr_reqs++;
6020
6021         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
6022         return total_submitted - nr_reqs;
6023 }
6024
6025 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6026 {
6027         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6028         struct io_defer_entry *de;
6029         int ret;
6030         u32 seq;
6031
6032         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6033         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6034                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
6035                 return 0;
6036
6037         seq = io_get_sequence(req);
6038         /* Still a chance to pass the sequence check */
6039         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6040                 return 0;
6041
6042         if (!req->async_data) {
6043                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6044                 if (ret)
6045                         return ret;
6046         }
6047         io_prep_async_link(req);
6048         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6049         if (!de)
6050                 return -ENOMEM;
6051
6052         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6053         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6054                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6055                 kfree(de);
6056                 io_queue_async_work(req);
6057                 return -EIOCBQUEUED;
6058         }
6059
6060         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6061         de->req = req;
6062         de->seq = seq;
6063         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6064         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6065         return -EIOCBQUEUED;
6066 }
6067
6068 static void io_req_drop_files(struct io_kiocb *req)
6069 {
6070         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6071         unsigned long flags;
6072
6073         spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
6074         list_del(&req->inflight_entry);
6075         if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
6076                 wake_up(&ctx->inflight_wait);
6077         spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
6078         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
6079         put_files_struct(req->work.identity->files);
6080         put_nsproxy(req->work.identity->nsproxy);
6081         req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FILES;
6082 }
6083
6084 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6085 {
6086         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6087                 switch (req->opcode) {
6088                 case IORING_OP_READV:
6089                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6090                 case IORING_OP_READ:
6091                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6092                         break;
6093                 case IORING_OP_RECVMSG:
6094                 case IORING_OP_RECV:
6095                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6096                         break;
6097                 }
6098                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
6099         }
6100
6101         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6102                 switch (req->opcode) {
6103                 case IORING_OP_READV:
6104                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6105                 case IORING_OP_READ:
6106                 case IORING_OP_WRITEV:
6107                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6108                 case IORING_OP_WRITE: {
6109                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6110                         if (io->free_iovec)
6111                                 kfree(io->free_iovec);
6112                         break;
6113                         }
6114                 case IORING_OP_RECVMSG:
6115                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6116                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6117                         if (io->iov != io->fast_iov)
6118                                 kfree(io->iov);
6119                         break;
6120                         }
6121                 case IORING_OP_SPLICE:
6122                 case IORING_OP_TEE:
6123                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
6124                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
6125                         break;
6126                 case IORING_OP_OPENAT:
6127                 case IORING_OP_OPENAT2:
6128                         if (req->open.filename)
6129                                 putname(req->open.filename);
6130                         break;
6131                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6132                         putname(req->rename.oldpath);
6133                         putname(req->rename.newpath);
6134                         break;
6135                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6136                         putname(req->unlink.filename);
6137                         break;
6138                 }
6139                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6140         }
6141
6142         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
6143                 io_req_drop_files(req);
6144 }
6145
6146 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
6147                         struct io_comp_state *cs)
6148 {
6149         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6150         int ret;
6151
6152         switch (req->opcode) {
6153         case IORING_OP_NOP:
6154                 ret = io_nop(req, cs);
6155                 break;
6156         case IORING_OP_READV:
6157         case IORING_OP_READ_FIXED:
6158         case IORING_OP_READ:
6159                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
6160                 break;
6161         case IORING_OP_WRITEV:
6162         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6163         case IORING_OP_WRITE:
6164                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
6165                 break;
6166         case IORING_OP_FSYNC:
6167                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
6168                 break;
6169         case IORING_OP_POLL_ADD:
6170                 ret = io_poll_add(req);
6171                 break;
6172         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6173                 ret = io_poll_remove(req);
6174                 break;
6175         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6176                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
6177                 break;
6178         case IORING_OP_SENDMSG:
6179                 ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
6180                 break;
6181         case IORING_OP_SEND:
6182                 ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
6183                 break;
6184         case IORING_OP_RECVMSG:
6185                 ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
6186                 break;
6187         case IORING_OP_RECV:
6188                 ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
6189                 break;
6190         case IORING_OP_TIMEOUT:
6191                 ret = io_timeout(req);
6192                 break;
6193         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6194                 ret = io_timeout_remove(req);
6195                 break;
6196         case IORING_OP_ACCEPT:
6197                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
6198                 break;
6199         case IORING_OP_CONNECT:
6200                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
6201                 break;
6202         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6203                 ret = io_async_cancel(req);
6204                 break;
6205         case IORING_OP_FALLOCATE:
6206                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
6207                 break;
6208         case IORING_OP_OPENAT:
6209                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
6210                 break;
6211         case IORING_OP_CLOSE:
6212                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
6213                 break;
6214         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6215                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
6216                 break;
6217         case IORING_OP_STATX:
6218                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
6219                 break;
6220         case IORING_OP_FADVISE:
6221                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
6222                 break;
6223         case IORING_OP_MADVISE:
6224                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
6225                 break;
6226         case IORING_OP_OPENAT2:
6227                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
6228                 break;
6229         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6230                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
6231                 break;
6232         case IORING_OP_SPLICE:
6233                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
6234                 break;
6235         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6236                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
6237                 break;
6238         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6239                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
6240                 break;
6241         case IORING_OP_TEE:
6242                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
6243                 break;
6244         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6245                 ret = io_shutdown(req, force_nonblock);
6246                 break;
6247         case IORING_OP_RENAMEAT:
6248                 ret = io_renameat(req, force_nonblock);
6249                 break;
6250         case IORING_OP_UNLINKAT:
6251                 ret = io_unlinkat(req, force_nonblock);
6252                 break;
6253         default:
6254                 ret = -EINVAL;
6255                 break;
6256         }
6257
6258         if (ret)
6259                 return ret;
6260
6261         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6262         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6263                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6264
6265                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6266                 if (in_async)
6267                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6268
6269                 io_iopoll_req_issued(req);
6270
6271                 if (in_async)
6272                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6273         }
6274
6275         return 0;
6276 }
6277
6278 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6279 {
6280         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6281         struct io_kiocb *timeout;
6282         int ret = 0;
6283
6284         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6285         if (timeout)
6286                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6287
6288         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
6289         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
6290                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
6291                 ret = -ECANCELED;
6292         }
6293
6294         if (!ret) {
6295                 do {
6296                         ret = io_issue_sqe(req, false, NULL);
6297                         /*
6298                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6299                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6300                          * wait for request slots on the block side.
6301                          */
6302                         if (ret != -EAGAIN)
6303                                 break;
6304                         cond_resched();
6305                 } while (1);
6306         }
6307
6308         if (ret) {
6309                 req_set_fail_links(req);
6310                 io_req_complete(req, ret);
6311         }
6312
6313         return io_steal_work(req);
6314 }
6315
6316 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6317                                               int index)
6318 {
6319         struct fixed_file_table *table;
6320
6321         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6322         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6323 }
6324
6325 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6326                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6327 {
6328         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6329         struct file *file;
6330
6331         if (fixed) {
6332                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6333                         return NULL;
6334                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6335                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6336                 if (file) {
6337                         req->fixed_file_refs = &ctx->file_data->node->refs;
6338                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
6339                 }
6340         } else {
6341                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6342                 file = __io_file_get(state, fd);
6343         }
6344
6345         return file;
6346 }
6347
6348 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
6349                            int fd)
6350 {
6351         req->file = io_file_get(state, req, fd, req->flags & REQ_F_FIXED_FILE);
6352         if (req->file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error)
6353                 return 0;
6354         return -EBADF;
6355 }
6356
6357 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6358 {
6359         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6360                                                 struct io_timeout_data, timer);
6361         struct io_kiocb *req = data->req;
6362         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6363         struct io_kiocb *prev = NULL;
6364         unsigned long flags;
6365
6366         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6367
6368         /*
6369          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6370          * race with the completion of the linked work.
6371          */
6372         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6373                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
6374                                   link_list);
6375                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6376                         list_del_init(&req->link_list);
6377                 else
6378                         prev = NULL;
6379         }
6380
6381         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6382
6383         if (prev) {
6384                 req_set_fail_links(prev);
6385                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6386                 io_put_req(prev);
6387         } else {
6388                 io_req_complete(req, -ETIME);
6389         }
6390         return HRTIMER_NORESTART;
6391 }
6392
6393 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6394 {
6395         /*
6396          * If the list is now empty, then our linked request finished before
6397          * we got a chance to setup the timer
6398          */
6399         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6400                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6401
6402                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6403                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6404                                 data->mode);
6405         }
6406 }
6407
6408 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6409 {
6410         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6411
6412         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6413         __io_queue_linked_timeout(req);
6414         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6415
6416         /* drop submission reference */
6417         io_put_req(req);
6418 }
6419
6420 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6421 {
6422         struct io_kiocb *nxt;
6423
6424         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
6425                 return NULL;
6426         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
6427                 return NULL;
6428
6429         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
6430                                         link_list);
6431         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6432                 return NULL;
6433
6434         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6435         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6436         return nxt;
6437 }
6438
6439 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
6440 {
6441         struct io_kiocb *linked_timeout;
6442         const struct cred *old_creds = NULL;
6443         int ret;
6444
6445 again:
6446         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6447
6448         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
6449             (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) &&
6450             req->work.identity->creds != current_cred()) {
6451                 if (old_creds)
6452                         revert_creds(old_creds);
6453                 if (old_creds == req->work.identity->creds)
6454                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6455                 else
6456                         old_creds = override_creds(req->work.identity->creds);
6457         }
6458
6459         ret = io_issue_sqe(req, true, cs);
6460
6461         /*
6462          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6463          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6464          */
6465         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6466                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6467                         /*
6468                          * Queued up for async execution, worker will release
6469                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6470                          */
6471                         io_queue_async_work(req);
6472                 }
6473
6474                 if (linked_timeout)
6475                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6476         } else if (likely(!ret)) {
6477                 /* drop submission reference */
6478                 req = io_put_req_find_next(req);
6479                 if (linked_timeout)
6480                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6481
6482                 if (req) {
6483                         if (!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))
6484                                 goto again;
6485                         io_queue_async_work(req);
6486                 }
6487         } else {
6488                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6489                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6490                 req_set_fail_links(req);
6491                 io_put_req(req);
6492                 io_req_complete(req, ret);
6493         }
6494
6495         if (old_creds)
6496                 revert_creds(old_creds);
6497 }
6498
6499 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6500                          struct io_comp_state *cs)
6501 {
6502         int ret;
6503
6504         ret = io_req_defer(req, sqe);
6505         if (ret) {
6506                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6507 fail_req:
6508                         req_set_fail_links(req);
6509                         io_put_req(req);
6510                         io_req_complete(req, ret);
6511                 }
6512         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6513                 if (!req->async_data) {
6514                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6515                         if (unlikely(ret))
6516                                 goto fail_req;
6517                 }
6518                 io_queue_async_work(req);
6519         } else {
6520                 if (sqe) {
6521                         ret = io_req_prep(req, sqe);
6522                         if (unlikely(ret))
6523                                 goto fail_req;
6524                 }
6525                 __io_queue_sqe(req, cs);
6526         }
6527 }
6528
6529 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6530                                       struct io_comp_state *cs)
6531 {
6532         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6533                 io_put_req(req);
6534                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6535         } else
6536                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6537 }
6538
6539 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6540                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6541 {
6542         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6543         int ret;
6544
6545         /*
6546          * If we already have a head request, queue this one for async
6547          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6548          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6549          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6550          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6551          */
6552         if (*link) {
6553                 struct io_kiocb *head = *link;
6554
6555                 /*
6556                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6557                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6558                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6559                  * next after the link request. The last one is done via
6560                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6561                  */
6562                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6563                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6564                         ctx->drain_next = 1;
6565                 }
6566                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6567                 if (unlikely(ret)) {
6568                         /* fail even hard links since we don't submit */
6569                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6570                         return ret;
6571                 }
6572                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6573                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6574
6575                 /* last request of a link, enqueue the link */
6576                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6577                         io_queue_link_head(head, cs);
6578                         *link = NULL;
6579                 }
6580         } else {
6581                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6582                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6583                         ctx->drain_next = 0;
6584                 }
6585                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6586                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6587                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6588
6589                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6590                         if (unlikely(ret))
6591                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6592                         *link = req;
6593                 } else {
6594                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6595                 }
6596         }
6597
6598         return 0;
6599 }
6600
6601 /*
6602  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6603  */
6604 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6605 {
6606         if (!list_empty(&state->comp.list))
6607                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6608         blk_finish_plug(&state->plug);
6609         io_state_file_put(state);
6610         if (state->free_reqs)
6611                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6612 }
6613
6614 /*
6615  * Start submission side cache.
6616  */
6617 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6618                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6619 {
6620         blk_start_plug(&state->plug);
6621         state->comp.nr = 0;
6622         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6623         state->comp.ctx = ctx;
6624         state->free_reqs = 0;
6625         state->file = NULL;
6626         state->ios_left = max_ios;
6627 }
6628
6629 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6630 {
6631         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6632
6633         /*
6634          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6635          * since once we write the new head, the application could
6636          * write new data to them.
6637          */
6638         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6639 }
6640
6641 /*
6642  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6643  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6644  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6645  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6646  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6647  * prevent a re-load down the line.
6648  */
6649 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6650 {
6651         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6652         unsigned head;
6653
6654         /*
6655          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6656          *
6657          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6658          *    head updates.
6659          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6660          *    though the application is the one updating it.
6661          */
6662         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6663         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6664                 return &ctx->sq_sqes[head];
6665
6666         /* drop invalid entries */
6667         ctx->cached_sq_dropped++;
6668         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6669         return NULL;
6670 }
6671
6672 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6673 {
6674         ctx->cached_sq_head++;
6675 }
6676
6677 /*
6678  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6679  *
6680  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6681  */
6682 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6683                                         struct io_kiocb *req,
6684                                         unsigned int sqe_flags)
6685 {
6686         if (!ctx->restricted)
6687                 return true;
6688
6689         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6690                 return false;
6691
6692         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6693             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6694                 return false;
6695
6696         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6697                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6698                 return false;
6699
6700         return true;
6701 }
6702
6703 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6704                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6705                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6706
6707 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6708                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6709                        struct io_submit_state *state)
6710 {
6711         unsigned int sqe_flags;
6712         int id, ret;
6713
6714         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6715         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6716         req->async_data = NULL;
6717         req->file = NULL;
6718         req->ctx = ctx;
6719         req->flags = 0;
6720         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6721         refcount_set(&req->refs, 2);
6722         req->task = current;
6723         req->result = 0;
6724
6725         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6726                 return -EINVAL;
6727
6728         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm_files(ctx, req)))
6729                 return -EFAULT;
6730
6731         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6732         /* enforce forwards compatibility on users */
6733         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6734                 return -EINVAL;
6735
6736         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6737                 return -EACCES;
6738
6739         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6740             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6741                 return -EOPNOTSUPP;
6742
6743         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6744         if (id) {
6745                 struct io_identity *iod;
6746
6747                 iod = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6748                 if (unlikely(!iod))
6749                         return -EINVAL;
6750                 refcount_inc(&iod->count);
6751
6752                 __io_req_init_async(req);
6753                 get_cred(iod->creds);
6754                 req->work.identity = iod;
6755                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
6756         }
6757
6758         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6759         req->flags |= sqe_flags;
6760
6761         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6762                 return 0;
6763
6764         ret = io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6765         state->ios_left--;
6766         return ret;
6767 }
6768
6769 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6770 {
6771         struct io_submit_state state;
6772         struct io_kiocb *link = NULL;
6773         int i, submitted = 0;
6774
6775         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6776         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6777                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
6778                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6779                         return -EBUSY;
6780         }
6781
6782         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6783         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6784
6785         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6786                 return -EAGAIN;
6787
6788         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6789         refcount_add(nr, &current->usage);
6790
6791         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6792
6793         for (i = 0; i < nr; i++) {
6794                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6795                 struct io_kiocb *req;
6796                 int err;
6797
6798                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6799                 if (unlikely(!sqe)) {
6800                         io_consume_sqe(ctx);
6801                         break;
6802                 }
6803                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6804                 if (unlikely(!req)) {
6805                         if (!submitted)
6806                                 submitted = -EAGAIN;
6807                         break;
6808                 }
6809                 io_consume_sqe(ctx);
6810                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6811                 submitted++;
6812
6813                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6814                 if (unlikely(err)) {
6815 fail_req:
6816                         io_put_req(req);
6817                         io_req_complete(req, err);
6818                         break;
6819                 }
6820
6821                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6822                                                 true, io_async_submit(ctx));
6823                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6824                 if (err)
6825                         goto fail_req;
6826         }
6827
6828         if (unlikely(submitted != nr)) {
6829                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6830                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6831                 int unused = nr - ref_used;
6832
6833                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6834                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6835                 put_task_struct_many(current, unused);
6836         }
6837         if (link)
6838                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6839         io_submit_state_end(&state);
6840
6841          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6842         io_commit_sqring(ctx);
6843
6844         return submitted;
6845 }
6846
6847 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6848 {
6849         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6850         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6851         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6852         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6853 }
6854
6855 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6856 {
6857         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6858         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6859         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6860 }
6861
6862 static int io_sq_wake_function(struct wait_queue_entry *wqe, unsigned mode,
6863                                int sync, void *key)
6864 {
6865         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(wqe, struct io_ring_ctx, sqo_wait_entry);
6866         int ret;
6867
6868         ret = autoremove_wake_function(wqe, mode, sync, key);
6869         if (ret) {
6870                 unsigned long flags;
6871
6872                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6873                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6874                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6875         }
6876         return ret;
6877 }
6878
6879 enum sq_ret {
6880         SQT_IDLE        = 1,
6881         SQT_SPIN        = 2,
6882         SQT_DID_WORK    = 4,
6883 };
6884
6885 static enum sq_ret __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx,
6886                                   unsigned long start_jiffies, bool cap_entries)
6887 {
6888         unsigned long timeout = start_jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6889         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
6890         unsigned int to_submit;
6891         int ret = 0;
6892
6893 again:
6894         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
6895                 unsigned nr_events = 0;
6896
6897                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6898                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched())
6899                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6900                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6901         }
6902
6903         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6904
6905         /*
6906          * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6907          * to enter the kernel to reap and flush events.
6908          */
6909         if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6910                 /*
6911                  * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6912                  * long periods (or over schedule()). Do this before
6913                  * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6914                  * may sleep.
6915                  */
6916                 io_sq_thread_drop_mm_files();
6917
6918                 /*
6919                  * We're polling. If we're within the defined idle
6920                  * period, then let us spin without work before going
6921                  * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6922                  * more IO, we should wait for the application to
6923                  * reap events and wake us up.
6924                  */
6925                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || need_resched() ||
6926                     (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6927                     !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6928                         return SQT_SPIN;
6929
6930                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry,
6931                                         TASK_INTERRUPTIBLE);
6932
6933                 /*
6934                  * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6935                  * to check if there are new reqs added to iopoll_list,
6936                  * it is because reqs may have been punted to io worker
6937                  * and will be added to iopoll_list later, hence check
6938                  * the iopoll_list again.
6939                  */
6940                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6941                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6942                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6943                         goto again;
6944                 }
6945
6946                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6947                 if (!to_submit || ret == -EBUSY)
6948                         return SQT_IDLE;
6949         }
6950
6951         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6952         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6953
6954         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6955         if (cap_entries && to_submit > 8)
6956                 to_submit = 8;
6957
6958         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6959         if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6960                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6961         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6962
6963         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6964                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6965
6966         return SQT_DID_WORK;
6967 }
6968
6969 static void io_sqd_init_new(struct io_sq_data *sqd)
6970 {
6971         struct io_ring_ctx *ctx;
6972
6973         while (!list_empty(&sqd->ctx_new_list)) {
6974                 ctx = list_first_entry(&sqd->ctx_new_list, struct io_ring_ctx, sqd_list);
6975                 init_wait(&ctx->sqo_wait_entry);
6976                 ctx->sqo_wait_entry.func = io_sq_wake_function;
6977                 list_move_tail(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
6978                 complete(&ctx->sq_thread_comp);
6979         }
6980 }
6981
6982 static int io_sq_thread(void *data)
6983 {
6984         struct cgroup_subsys_state *cur_css = NULL;
6985         struct files_struct *old_files = current->files;
6986         struct nsproxy *old_nsproxy = current->nsproxy;
6987         const struct cred *old_cred = NULL;
6988         struct io_sq_data *sqd = data;
6989         struct io_ring_ctx *ctx;
6990         unsigned long start_jiffies;
6991
6992         task_lock(current);
6993         current->files = NULL;
6994         current->nsproxy = NULL;
6995         task_unlock(current);
6996
6997         start_jiffies = jiffies;
6998         while (!kthread_should_stop()) {
6999                 enum sq_ret ret = 0;
7000                 bool cap_entries;
7001
7002                 /*
7003                  * Any changes to the sqd lists are synchronized through the
7004                  * kthread parking. This synchronizes the thread vs users,
7005                  * the users are synchronized on the sqd->ctx_lock.
7006                  */
7007                 if (kthread_should_park())
7008                         kthread_parkme();
7009
7010                 if (unlikely(!list_empty(&sqd->ctx_new_list)))
7011                         io_sqd_init_new(sqd);
7012
7013                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
7014
7015                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7016                         if (current->cred != ctx->creds) {
7017                                 if (old_cred)
7018                                         revert_creds(old_cred);
7019                                 old_cred = override_creds(ctx->creds);
7020                         }
7021                         io_sq_thread_associate_blkcg(ctx, &cur_css);
7022 #ifdef CONFIG_AUDIT
7023                         current->loginuid = ctx->loginuid;
7024                         current->sessionid = ctx->sessionid;
7025 #endif
7026
7027                         ret |= __io_sq_thread(ctx, start_jiffies, cap_entries);
7028
7029                         io_sq_thread_drop_mm_files();
7030                 }
7031
7032                 if (ret & SQT_SPIN) {
7033                         io_run_task_work();
7034                         cond_resched();
7035                 } else if (ret == SQT_IDLE) {
7036                         if (kthread_should_park())
7037                                 continue;
7038                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7039                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7040                         schedule();
7041                         start_jiffies = jiffies;
7042                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7043                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
7044                 }
7045         }
7046
7047         io_run_task_work();
7048
7049         if (cur_css)
7050                 io_sq_thread_unassociate_blkcg();
7051         if (old_cred)
7052                 revert_creds(old_cred);
7053
7054         task_lock(current);
7055         current->files = old_files;
7056         current->nsproxy = old_nsproxy;
7057         task_unlock(current);
7058
7059         kthread_parkme();
7060
7061         return 0;
7062 }
7063
7064 struct io_wait_queue {
7065         struct wait_queue_entry wq;
7066         struct io_ring_ctx *ctx;
7067         unsigned to_wait;
7068         unsigned nr_timeouts;
7069 };
7070
7071 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
7072 {
7073         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
7074
7075         /*
7076          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
7077          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
7078          * regardless of event count.
7079          */
7080         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
7081                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
7082 }
7083
7084 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
7085                             int wake_flags, void *key)
7086 {
7087         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
7088                                                         wq);
7089
7090         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
7091         if (!io_should_wake(iowq, true))
7092                 return -1;
7093
7094         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7095 }
7096
7097 static int io_run_task_work_sig(void)
7098 {
7099         if (io_run_task_work())
7100                 return 1;
7101         if (!signal_pending(current))
7102                 return 0;
7103         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
7104                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
7105                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
7106                 recalc_sigpending();
7107                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
7108                 return 1;
7109         }
7110         return -EINTR;
7111 }
7112
7113 /*
7114  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7115  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7116  */
7117 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7118                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
7119 {
7120         struct io_wait_queue iowq = {
7121                 .wq = {
7122                         .private        = current,
7123                         .func           = io_wake_function,
7124                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7125                 },
7126                 .ctx            = ctx,
7127                 .to_wait        = min_events,
7128         };
7129         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7130         int ret = 0;
7131
7132         do {
7133                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
7134                         return 0;
7135                 if (!io_run_task_work())
7136                         break;
7137         } while (1);
7138
7139         if (sig) {
7140 #ifdef CONFIG_COMPAT
7141                 if (in_compat_syscall())
7142                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7143                                                       sigsz);
7144                 else
7145 #endif
7146                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7147
7148                 if (ret)
7149                         return ret;
7150         }
7151
7152         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7153         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7154         do {
7155                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
7156                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7157                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
7158                 ret = io_run_task_work_sig();
7159                 if (ret > 0)
7160                         continue;
7161                 else if (ret < 0)
7162                         break;
7163                 if (io_should_wake(&iowq, false))
7164                         break;
7165                 schedule();
7166         } while (1);
7167         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7168
7169         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7170
7171         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7172 }
7173
7174 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7175 {
7176 #if defined(CONFIG_UNIX)
7177         if (ctx->ring_sock) {
7178                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7179                 struct sk_buff *skb;
7180
7181                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7182                         kfree_skb(skb);
7183         }
7184 #else
7185         int i;
7186
7187         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7188                 struct file *file;
7189
7190                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7191                 if (file)
7192                         fput(file);
7193         }
7194 #endif
7195 }
7196
7197 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
7198 {
7199         struct fixed_file_data *data;
7200
7201         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
7202         complete(&data->done);
7203 }
7204
7205 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7206 {
7207         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7208         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
7209         unsigned nr_tables, i;
7210
7211         if (!data)
7212                 return -ENXIO;
7213
7214         spin_lock(&data->lock);
7215         ref_node = data->node;
7216         spin_unlock(&data->lock);
7217         if (ref_node)
7218                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
7219
7220         percpu_ref_kill(&data->refs);
7221
7222         /* wait for all refs nodes to complete */
7223         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
7224         wait_for_completion(&data->done);
7225
7226         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7227         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7228         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7229                 kfree(data->table[i].files);
7230         kfree(data->table);
7231         percpu_ref_exit(&data->refs);
7232         kfree(data);
7233         ctx->file_data = NULL;
7234         ctx->nr_user_files = 0;
7235         return 0;
7236 }
7237
7238 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7239 {
7240         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7241                 /*
7242                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
7243                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
7244                  * set to a single CPU.
7245                  */
7246                 if (sqd->thread) {
7247                         kthread_park(sqd->thread);
7248                         kthread_stop(sqd->thread);
7249                 }
7250
7251                 kfree(sqd);
7252         }
7253 }
7254
7255 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7256 {
7257         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7258         struct io_sq_data *sqd;
7259         struct fd f;
7260
7261         f = fdget(p->wq_fd);
7262         if (!f.file)
7263                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7264         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7265                 fdput(f);
7266                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7267         }
7268
7269         ctx_attach = f.file->private_data;
7270         sqd = ctx_attach->sq_data;
7271         if (!sqd) {
7272                 fdput(f);
7273                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7274         }
7275
7276         refcount_inc(&sqd->refs);
7277         fdput(f);
7278         return sqd;
7279 }
7280
7281 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p)
7282 {
7283         struct io_sq_data *sqd;
7284
7285         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)
7286                 return io_attach_sq_data(p);
7287
7288         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7289         if (!sqd)
7290                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7291
7292         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7293         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7294         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_new_list);
7295         mutex_init(&sqd->ctx_lock);
7296         mutex_init(&sqd->lock);
7297         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7298         return sqd;
7299 }
7300
7301 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7302         __releases(&sqd->lock)
7303 {
7304         if (!sqd->thread)
7305                 return;
7306         kthread_unpark(sqd->thread);
7307         mutex_unlock(&sqd->lock);
7308 }
7309
7310 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7311         __acquires(&sqd->lock)
7312 {
7313         if (!sqd->thread)
7314                 return;
7315         mutex_lock(&sqd->lock);
7316         kthread_park(sqd->thread);
7317 }
7318
7319 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
7320 {
7321         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7322
7323         if (sqd) {
7324                 if (sqd->thread) {
7325                         /*
7326                          * We may arrive here from the error branch in
7327                          * io_sq_offload_create() where the kthread is created
7328                          * without being waked up, thus wake it up now to make
7329                          * sure the wait will complete.
7330                          */
7331                         wake_up_process(sqd->thread);
7332                         wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
7333
7334                         io_sq_thread_park(sqd);
7335                 }
7336
7337                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7338                 list_del(&ctx->sqd_list);
7339                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7340
7341                 if (sqd->thread) {
7342                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
7343                         io_sq_thread_unpark(sqd);
7344                 }
7345
7346                 io_put_sq_data(sqd);
7347                 ctx->sq_data = NULL;
7348         }
7349 }
7350
7351 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
7352 {
7353         io_sq_thread_stop(ctx);
7354
7355         if (ctx->io_wq) {
7356                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
7357                 ctx->io_wq = NULL;
7358         }
7359 }
7360
7361 #if defined(CONFIG_UNIX)
7362 /*
7363  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7364  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7365  * loops in the file referencing.
7366  */
7367 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7368 {
7369         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7370         struct scm_fp_list *fpl;
7371         struct sk_buff *skb;
7372         int i, nr_files;
7373
7374         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7375         if (!fpl)
7376                 return -ENOMEM;
7377
7378         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7379         if (!skb) {
7380                 kfree(fpl);
7381                 return -ENOMEM;
7382         }
7383
7384         skb->sk = sk;
7385
7386         nr_files = 0;
7387         fpl->user = get_uid(ctx->user);
7388         for (i = 0; i < nr; i++) {
7389                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7390
7391                 if (!file)
7392                         continue;
7393                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7394                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7395                 nr_files++;
7396         }
7397
7398         if (nr_files) {
7399                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7400                 fpl->count = nr_files;
7401                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7402                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7403                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7404                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7405
7406                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7407                         fput(fpl->fp[i]);
7408         } else {
7409                 kfree_skb(skb);
7410                 kfree(fpl);
7411         }
7412
7413         return 0;
7414 }
7415
7416 /*
7417  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7418  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7419  * garbage collection to take care of this problem for us.
7420  */
7421 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7422 {
7423         unsigned left, total;
7424         int ret = 0;
7425
7426         total = 0;
7427         left = ctx->nr_user_files;
7428         while (left) {
7429                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7430
7431                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7432                 if (ret)
7433                         break;
7434                 left -= this_files;
7435                 total += this_files;
7436         }
7437
7438         if (!ret)
7439                 return 0;
7440
7441         while (total < ctx->nr_user_files) {
7442                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7443
7444                 if (file)
7445                         fput(file);
7446                 total++;
7447         }
7448
7449         return ret;
7450 }
7451 #else
7452 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7453 {
7454         return 0;
7455 }
7456 #endif
7457
7458 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_file_data *file_data,
7459                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7460 {
7461         int i;
7462
7463         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7464                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7465                 unsigned this_files;
7466
7467                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7468                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7469                                         GFP_KERNEL);
7470                 if (!table->files)
7471                         break;
7472                 nr_files -= this_files;
7473         }
7474
7475         if (i == nr_tables)
7476                 return 0;
7477
7478         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7479                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7480                 kfree(table->files);
7481         }
7482         return 1;
7483 }
7484
7485 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
7486 {
7487 #if defined(CONFIG_UNIX)
7488         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7489         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7490         struct sk_buff *skb;
7491         int i;
7492
7493         __skb_queue_head_init(&list);
7494
7495         /*
7496          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7497          * remove this entry and rearrange the file array.
7498          */
7499         skb = skb_dequeue(head);
7500         while (skb) {
7501                 struct scm_fp_list *fp;
7502
7503                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7504                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7505                         int left;
7506
7507                         if (fp->fp[i] != file)
7508                                 continue;
7509
7510                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7511                         left = fp->count - 1 - i;
7512                         if (left) {
7513                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7514                                                 left * sizeof(struct file *));
7515                         }
7516                         fp->count--;
7517                         if (!fp->count) {
7518                                 kfree_skb(skb);
7519                                 skb = NULL;
7520                         } else {
7521                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7522                         }
7523                         fput(file);
7524                         file = NULL;
7525                         break;
7526                 }
7527
7528                 if (!file)
7529                         break;
7530
7531                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7532
7533                 skb = skb_dequeue(head);
7534         }
7535
7536         if (skb_peek(&list)) {
7537                 spin_lock_irq(&head->lock);
7538                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7539                         __skb_queue_tail(head, skb);
7540                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7541         }
7542 #else
7543         fput(file);
7544 #endif
7545 }
7546
7547 struct io_file_put {
7548         struct list_head list;
7549         struct file *file;
7550 };
7551
7552 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7553 {
7554         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
7555         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
7556         struct io_file_put *pfile, *tmp;
7557
7558         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
7559                 list_del(&pfile->list);
7560                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
7561                 kfree(pfile);
7562         }
7563
7564         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7565         kfree(ref_node);
7566         percpu_ref_put(&file_data->refs);
7567 }
7568
7569 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
7570 {
7571         struct io_ring_ctx *ctx;
7572         struct llist_node *node;
7573
7574         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
7575         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
7576
7577         while (node) {
7578                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7579                 struct llist_node *next = node->next;
7580
7581                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
7582                 __io_file_put_work(ref_node);
7583                 node = next;
7584         }
7585 }
7586
7587 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7588 {
7589         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7590         struct fixed_file_data *data;
7591         struct io_ring_ctx *ctx;
7592         bool first_add = false;
7593         int delay = HZ;
7594
7595         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
7596         data = ref_node->file_data;
7597         ctx = data->ctx;
7598
7599         spin_lock(&data->lock);
7600         ref_node->done = true;
7601
7602         while (!list_empty(&data->ref_list)) {
7603                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
7604                                         struct fixed_file_ref_node, node);
7605                 /* recycle ref nodes in order */
7606                 if (!ref_node->done)
7607                         break;
7608                 list_del(&ref_node->node);
7609                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
7610         }
7611         spin_unlock(&data->lock);
7612
7613         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7614                 delay = 0;
7615
7616         if (!delay)
7617                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
7618         else if (first_add)
7619                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
7620 }
7621
7622 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
7623                         struct io_ring_ctx *ctx)
7624 {
7625         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7626
7627         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7628         if (!ref_node)
7629                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7630
7631         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
7632                             0, GFP_KERNEL)) {
7633                 kfree(ref_node);
7634                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7635         }
7636         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7637         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
7638         ref_node->file_data = ctx->file_data;
7639         ref_node->done = false;
7640         return ref_node;
7641 }
7642
7643 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7644 {
7645         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7646         kfree(ref_node);
7647 }
7648
7649 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7650                                  unsigned nr_args)
7651 {
7652         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7653         unsigned nr_tables, i;
7654         struct file *file;
7655         int fd, ret = -ENOMEM;
7656         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7657         struct fixed_file_data *file_data;
7658
7659         if (ctx->file_data)
7660                 return -EBUSY;
7661         if (!nr_args)
7662                 return -EINVAL;
7663         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7664                 return -EMFILE;
7665
7666         file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
7667         if (!file_data)
7668                 return -ENOMEM;
7669         file_data->ctx = ctx;
7670         init_completion(&file_data->done);
7671         INIT_LIST_HEAD(&file_data->ref_list);
7672         spin_lock_init(&file_data->lock);
7673
7674         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7675         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7676                                    GFP_KERNEL);
7677         if (!file_data->table)
7678                 goto out_free;
7679
7680         if (percpu_ref_init(&file_data->refs, io_file_ref_kill,
7681                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
7682                 goto out_free;
7683
7684         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7685                 goto out_ref;
7686         ctx->file_data = file_data;
7687
7688         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7689                 struct fixed_file_table *table;
7690                 unsigned index;
7691
7692                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7693                         ret = -EFAULT;
7694                         goto out_fput;
7695                 }
7696                 /* allow sparse sets */
7697                 if (fd == -1)
7698                         continue;
7699
7700                 file = fget(fd);
7701                 ret = -EBADF;
7702                 if (!file)
7703                         goto out_fput;
7704
7705                 /*
7706                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7707                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7708                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7709                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7710                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7711                  */
7712                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7713                         fput(file);
7714                         goto out_fput;
7715                 }
7716                 table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7717                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7718                 table->files[index] = file;
7719         }
7720
7721         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7722         if (ret) {
7723                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7724                 return ret;
7725         }
7726
7727         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7728         if (IS_ERR(ref_node)) {
7729                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7730                 return PTR_ERR(ref_node);
7731         }
7732
7733         file_data->node = ref_node;
7734         spin_lock(&file_data->lock);
7735         list_add_tail(&ref_node->node, &file_data->ref_list);
7736         spin_unlock(&file_data->lock);
7737         percpu_ref_get(&file_data->refs);
7738         return ret;
7739 out_fput:
7740         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7741                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7742                 if (file)
7743                         fput(file);
7744         }
7745         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7746                 kfree(file_data->table[i].files);
7747         ctx->nr_user_files = 0;
7748 out_ref:
7749         percpu_ref_exit(&file_data->refs);
7750 out_free:
7751         kfree(file_data->table);
7752         kfree(file_data);
7753         ctx->file_data = NULL;
7754         return ret;
7755 }
7756
7757 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7758                                 int index)
7759 {
7760 #if defined(CONFIG_UNIX)
7761         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7762         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7763         struct sk_buff *skb;
7764
7765         /*
7766          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7767          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7768          * and filling it in.
7769          */
7770         spin_lock_irq(&head->lock);
7771         skb = skb_peek(head);
7772         if (skb) {
7773                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7774
7775                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7776                         __skb_unlink(skb, head);
7777                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7778                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7779                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7780                         fpl->count++;
7781                         spin_lock_irq(&head->lock);
7782                         __skb_queue_head(head, skb);
7783                 } else {
7784                         skb = NULL;
7785                 }
7786         }
7787         spin_unlock_irq(&head->lock);
7788
7789         if (skb) {
7790                 fput(file);
7791                 return 0;
7792         }
7793
7794         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7795 #else
7796         return 0;
7797 #endif
7798 }
7799
7800 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7801                                  struct file *file)
7802 {
7803         struct io_file_put *pfile;
7804         struct fixed_file_ref_node *ref_node = data->node;
7805
7806         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7807         if (!pfile)
7808                 return -ENOMEM;
7809
7810         pfile->file = file;
7811         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7812
7813         return 0;
7814 }
7815
7816 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7817                                  struct io_uring_files_update *up,
7818                                  unsigned nr_args)
7819 {
7820         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7821         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7822         struct file *file;
7823         __s32 __user *fds;
7824         int fd, i, err;
7825         __u32 done;
7826         bool needs_switch = false;
7827
7828         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7829                 return -EOVERFLOW;
7830         if (done > ctx->nr_user_files)
7831                 return -EINVAL;
7832
7833         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7834         if (IS_ERR(ref_node))
7835                 return PTR_ERR(ref_node);
7836
7837         done = 0;
7838         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7839         while (nr_args) {
7840                 struct fixed_file_table *table;
7841                 unsigned index;
7842
7843                 err = 0;
7844                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7845                         err = -EFAULT;
7846                         break;
7847                 }
7848                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7849                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7850                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7851                 if (table->files[index]) {
7852                         file = table->files[index];
7853                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7854                         if (err)
7855                                 break;
7856                         table->files[index] = NULL;
7857                         needs_switch = true;
7858                 }
7859                 if (fd != -1) {
7860                         file = fget(fd);
7861                         if (!file) {
7862                                 err = -EBADF;
7863                                 break;
7864                         }
7865                         /*
7866                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7867                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7868                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7869                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7870                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7871                          * support regular read/write anyway.
7872                          */
7873                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7874                                 fput(file);
7875                                 err = -EBADF;
7876                                 break;
7877                         }
7878                         table->files[index] = file;
7879                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7880                         if (err) {
7881                                 table->files[index] = NULL;
7882                                 fput(file);
7883                                 break;
7884                         }
7885                 }
7886                 nr_args--;
7887                 done++;
7888                 up->offset++;
7889         }
7890
7891         if (needs_switch) {
7892                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7893                 spin_lock(&data->lock);
7894                 list_add_tail(&ref_node->node, &data->ref_list);
7895                 data->node = ref_node;
7896                 spin_unlock(&data->lock);
7897                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7898         } else
7899                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7900
7901         return done ? done : err;
7902 }
7903
7904 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7905                                unsigned nr_args)
7906 {
7907         struct io_uring_files_update up;
7908
7909         if (!ctx->file_data)
7910                 return -ENXIO;
7911         if (!nr_args)
7912                 return -EINVAL;
7913         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7914                 return -EFAULT;
7915         if (up.resv)
7916                 return -EINVAL;
7917
7918         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7919 }
7920
7921 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7922 {
7923         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7924
7925         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7926         io_put_req(req);
7927 }
7928
7929 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7930                               struct io_uring_params *p)
7931 {
7932         struct io_wq_data data;
7933         struct fd f;
7934         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7935         unsigned int concurrency;
7936         int ret = 0;
7937
7938         data.user = ctx->user;
7939         data.free_work = io_free_work;
7940         data.do_work = io_wq_submit_work;
7941
7942         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7943                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7944                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7945
7946                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7947                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7948                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7949                         ctx->io_wq = NULL;
7950                 }
7951                 return ret;
7952         }
7953
7954         f = fdget(p->wq_fd);
7955         if (!f.file)
7956                 return -EBADF;
7957
7958         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7959                 ret = -EINVAL;
7960                 goto out_fput;
7961         }
7962
7963         ctx_attach = f.file->private_data;
7964         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7965         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7966                 ret = -EINVAL;
7967                 goto out_fput;
7968         }
7969
7970         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7971 out_fput:
7972         fdput(f);
7973         return ret;
7974 }
7975
7976 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task)
7977 {
7978         struct io_uring_task *tctx;
7979         int ret;
7980
7981         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7982         if (unlikely(!tctx))
7983                 return -ENOMEM;
7984
7985         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7986         if (unlikely(ret)) {
7987                 kfree(tctx);
7988                 return ret;
7989         }
7990
7991         xa_init(&tctx->xa);
7992         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7993         tctx->last = NULL;
7994         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7995         tctx->sqpoll = false;
7996         io_init_identity(&tctx->__identity);
7997         tctx->identity = &tctx->__identity;
7998         task->io_uring = tctx;
7999         return 0;
8000 }
8001
8002 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8003 {
8004         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8005
8006         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8007         WARN_ON_ONCE(refcount_read(&tctx->identity->count) != 1);
8008         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
8009                 kfree(tctx->identity);
8010         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8011         kfree(tctx);
8012         tsk->io_uring = NULL;
8013 }
8014
8015 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8016                                 struct io_uring_params *p)
8017 {
8018         int ret;
8019
8020         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8021                 struct io_sq_data *sqd;
8022
8023                 ret = -EPERM;
8024                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_NICE))
8025                         goto err;
8026
8027                 sqd = io_get_sq_data(p);
8028                 if (IS_ERR(sqd)) {
8029                         ret = PTR_ERR(sqd);
8030                         goto err;
8031                 }
8032
8033                 ctx->sq_data = sqd;
8034                 io_sq_thread_park(sqd);
8035                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
8036                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_new_list);
8037                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
8038                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8039
8040                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8041                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8042                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8043
8044                 if (sqd->thread)
8045                         goto done;
8046
8047                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8048                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8049
8050                         ret = -EINVAL;
8051                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
8052                                 goto err;
8053                         if (!cpu_online(cpu))
8054                                 goto err;
8055
8056                         sqd->thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread, sqd,
8057                                                         cpu, "io_uring-sq");
8058                 } else {
8059                         sqd->thread = kthread_create(io_sq_thread, sqd,
8060                                                         "io_uring-sq");
8061                 }
8062                 if (IS_ERR(sqd->thread)) {
8063                         ret = PTR_ERR(sqd->thread);
8064                         sqd->thread = NULL;
8065                         goto err;
8066                 }
8067                 ret = io_uring_alloc_task_context(sqd->thread);
8068                 if (ret)
8069                         goto err;
8070         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8071                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8072                 ret = -EINVAL;
8073                 goto err;
8074         }
8075
8076 done:
8077         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
8078         if (ret)
8079                 goto err;
8080
8081         return 0;
8082 err:
8083         io_finish_async(ctx);
8084         return ret;
8085 }
8086
8087 static void io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx)
8088 {
8089         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8090
8091         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && sqd->thread)
8092                 wake_up_process(sqd->thread);
8093 }
8094
8095 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8096                                       unsigned long nr_pages)
8097 {
8098         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8099 }
8100
8101 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8102                                    unsigned long nr_pages)
8103 {
8104         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8105
8106         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8107         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8108
8109         do {
8110                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8111                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8112                 if (new_pages > page_limit)
8113                         return -ENOMEM;
8114         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8115                                         new_pages) != cur_pages);
8116
8117         return 0;
8118 }
8119
8120 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
8121                              enum io_mem_account acct)
8122 {
8123         if (ctx->limit_mem)
8124                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8125
8126         if (ctx->mm_account) {
8127                 if (acct == ACCT_LOCKED)
8128                         ctx->mm_account->locked_vm -= nr_pages;
8129                 else if (acct == ACCT_PINNED)
8130                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8131         }
8132 }
8133
8134 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
8135                           enum io_mem_account acct)
8136 {
8137         int ret;
8138
8139         if (ctx->limit_mem) {
8140                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8141                 if (ret)
8142                         return ret;
8143         }
8144
8145         if (ctx->mm_account) {
8146                 if (acct == ACCT_LOCKED)
8147                         ctx->mm_account->locked_vm += nr_pages;
8148                 else if (acct == ACCT_PINNED)
8149                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8150         }
8151
8152         return 0;
8153 }
8154
8155 static void io_mem_free(void *ptr)
8156 {
8157         struct page *page;
8158
8159         if (!ptr)
8160                 return;
8161
8162         page = virt_to_head_page(ptr);
8163         if (put_page_testzero(page))
8164                 free_compound_page(page);
8165 }
8166
8167 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8168 {
8169         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8170                                 __GFP_NORETRY;
8171
8172         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8173 }
8174
8175 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8176                                 size_t *sq_offset)
8177 {
8178         struct io_rings *rings;
8179         size_t off, sq_array_size;
8180
8181         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8182         if (off == SIZE_MAX)
8183                 return SIZE_MAX;
8184
8185 #ifdef CONFIG_SMP
8186         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8187         if (off == 0)
8188                 return SIZE_MAX;
8189 #endif
8190
8191         if (sq_offset)
8192                 *sq_offset = off;
8193
8194         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8195         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8196                 return SIZE_MAX;
8197
8198         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8199                 return SIZE_MAX;
8200
8201         return off;
8202 }
8203
8204 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
8205 {
8206         size_t pages;
8207
8208         pages = (size_t)1 << get_order(
8209                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
8210         pages += (size_t)1 << get_order(
8211                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
8212
8213         return pages;
8214 }
8215
8216 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8217 {
8218         int i, j;
8219
8220         if (!ctx->user_bufs)
8221                 return -ENXIO;
8222
8223         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8224                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8225
8226                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8227                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8228
8229                 if (imu->acct_pages)
8230                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8231                 kvfree(imu->bvec);
8232                 imu->nr_bvecs = 0;
8233         }
8234
8235         kfree(ctx->user_bufs);
8236         ctx->user_bufs = NULL;
8237         ctx->nr_user_bufs = 0;
8238         return 0;
8239 }
8240
8241 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8242                        void __user *arg, unsigned index)
8243 {
8244         struct iovec __user *src;
8245
8246 #ifdef CONFIG_COMPAT
8247         if (ctx->compat) {
8248                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8249                 struct compat_iovec ciov;
8250
8251                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8252                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8253                         return -EFAULT;
8254
8255                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8256                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8257                 return 0;
8258         }
8259 #endif
8260         src = (struct iovec __user *) arg;
8261         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8262                 return -EFAULT;
8263         return 0;
8264 }
8265
8266 /*
8267  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8268  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8269  * match that one.
8270  *
8271  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8272  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8273  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8274  */
8275 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8276                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8277 {
8278         int i, j;
8279
8280         /* check current page array */
8281         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8282                 if (!PageCompound(pages[i]))
8283                         continue;
8284                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8285                         return true;
8286         }
8287
8288         /* check previously registered pages */
8289         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8290                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8291
8292                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8293                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8294                                 continue;
8295                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8296                                 return true;
8297                 }
8298         }
8299
8300         return false;
8301 }
8302
8303 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8304                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8305                                  struct page **last_hpage)
8306 {
8307         int i, ret;
8308
8309         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8310                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8311                         imu->acct_pages++;
8312                 } else {
8313                         struct page *hpage;
8314
8315                         hpage = compound_head(pages[i]);
8316                         if (hpage == *last_hpage)
8317                                 continue;
8318                         *last_hpage = hpage;
8319                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8320                                 continue;
8321                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8322                 }
8323         }
8324
8325         if (!imu->acct_pages)
8326                 return 0;
8327
8328         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8329         if (ret)
8330                 imu->acct_pages = 0;
8331         return ret;
8332 }
8333
8334 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8335                                   unsigned nr_args)
8336 {
8337         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8338         struct page **pages = NULL;
8339         struct page *last_hpage = NULL;
8340         int i, j, got_pages = 0;
8341         int ret = -EINVAL;
8342
8343         if (ctx->user_bufs)
8344                 return -EBUSY;
8345         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8346                 return -EINVAL;
8347
8348         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8349                                         GFP_KERNEL);
8350         if (!ctx->user_bufs)
8351                 return -ENOMEM;
8352
8353         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8354                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8355                 unsigned long off, start, end, ubuf;
8356                 int pret, nr_pages;
8357                 struct iovec iov;
8358                 size_t size;
8359
8360                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8361                 if (ret)
8362                         goto err;
8363
8364                 /*
8365                  * Don't impose further limits on the size and buffer
8366                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8367                  * submitted if they are wrong.
8368                  */
8369                 ret = -EFAULT;
8370                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
8371                         goto err;
8372
8373                 /* arbitrary limit, but we need something */
8374                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
8375                         goto err;
8376
8377                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
8378                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8379                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8380                 nr_pages = end - start;
8381
8382                 ret = 0;
8383                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
8384                         kvfree(vmas);
8385                         kvfree(pages);
8386                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
8387                                                 GFP_KERNEL);
8388                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
8389                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
8390                                         GFP_KERNEL);
8391                         if (!pages || !vmas) {
8392                                 ret = -ENOMEM;
8393                                 goto err;
8394                         }
8395                         got_pages = nr_pages;
8396                 }
8397
8398                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8399                                                 GFP_KERNEL);
8400                 ret = -ENOMEM;
8401                 if (!imu->bvec)
8402                         goto err;
8403
8404                 ret = 0;
8405                 mmap_read_lock(current->mm);
8406                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
8407                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8408                                       pages, vmas);
8409                 if (pret == nr_pages) {
8410                         /* don't support file backed memory */
8411                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8412                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
8413
8414                                 if (vma->vm_file &&
8415                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8416                                         ret = -EOPNOTSUPP;
8417                                         break;
8418                                 }
8419                         }
8420                 } else {
8421                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8422                 }
8423                 mmap_read_unlock(current->mm);
8424                 if (ret) {
8425                         /*
8426                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
8427                          * release any pages we did get
8428                          */
8429                         if (pret > 0)
8430                                 unpin_user_pages(pages, pret);
8431                         kvfree(imu->bvec);
8432                         goto err;
8433                 }
8434
8435                 ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, &last_hpage);
8436                 if (ret) {
8437                         unpin_user_pages(pages, pret);
8438                         kvfree(imu->bvec);
8439                         goto err;
8440                 }
8441
8442                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8443                 size = iov.iov_len;
8444                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8445                         size_t vec_len;
8446
8447                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8448                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
8449                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
8450                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
8451                         off = 0;
8452                         size -= vec_len;
8453                 }
8454                 /* store original address for later verification */
8455                 imu->ubuf = ubuf;
8456                 imu->len = iov.iov_len;
8457                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
8458
8459                 ctx->nr_user_bufs++;
8460         }
8461         kvfree(pages);
8462         kvfree(vmas);
8463         return 0;
8464 err:
8465         kvfree(pages);
8466         kvfree(vmas);
8467         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8468         return ret;
8469 }
8470
8471 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8472 {
8473         __s32 __user *fds = arg;
8474         int fd;
8475
8476         if (ctx->cq_ev_fd)
8477                 return -EBUSY;
8478
8479         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8480                 return -EFAULT;
8481
8482         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8483         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8484                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8485                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8486                 return ret;
8487         }
8488
8489         return 0;
8490 }
8491
8492 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8493 {
8494         if (ctx->cq_ev_fd) {
8495                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8496                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8497                 return 0;
8498         }
8499
8500         return -ENXIO;
8501 }
8502
8503 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
8504 {
8505         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8506         struct io_buffer *buf = p;
8507
8508         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
8509         return 0;
8510 }
8511
8512 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8513 {
8514         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
8515         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
8516 }
8517
8518 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8519 {
8520         io_finish_async(ctx);
8521         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8522
8523         if (ctx->sqo_task) {
8524                 put_task_struct(ctx->sqo_task);
8525                 ctx->sqo_task = NULL;
8526                 mmdrop(ctx->mm_account);
8527                 ctx->mm_account = NULL;
8528         }
8529
8530 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
8531         if (ctx->sqo_blkcg_css)
8532                 css_put(ctx->sqo_blkcg_css);
8533 #endif
8534
8535         io_sqe_files_unregister(ctx);
8536         io_eventfd_unregister(ctx);
8537         io_destroy_buffers(ctx);
8538         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
8539
8540 #if defined(CONFIG_UNIX)
8541         if (ctx->ring_sock) {
8542                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8543                 sock_release(ctx->ring_sock);
8544         }
8545 #endif
8546
8547         io_mem_free(ctx->rings);
8548         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8549
8550         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8551         free_uid(ctx->user);
8552         put_cred(ctx->creds);
8553         kfree(ctx->cancel_hash);
8554         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
8555         kfree(ctx);
8556 }
8557
8558 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8559 {
8560         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8561         __poll_t mask = 0;
8562
8563         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8564         /*
8565          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8566          * io_commit_cqring
8567          */
8568         smp_rmb();
8569         if (!io_sqring_full(ctx))
8570                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8571         if (io_cqring_events(ctx, false))
8572                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8573
8574         return mask;
8575 }
8576
8577 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8578 {
8579         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8580
8581         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8582 }
8583
8584 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
8585 {
8586         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8587         struct io_identity *iod;
8588
8589         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8590         if (iod) {
8591                 put_cred(iod->creds);
8592                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
8593                         kfree(iod);
8594         }
8595         return 0;
8596 }
8597
8598 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8599 {
8600         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
8601                                                exit_work);
8602
8603         /*
8604          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8605          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8606          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8607          * as nobody else will be looking for them.
8608          */
8609         do {
8610                 if (ctx->rings)
8611                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8612                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8613         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8614         io_ring_ctx_free(ctx);
8615 }
8616
8617 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8618 {
8619         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8620         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8621         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8622
8623         io_kill_timeouts(ctx, NULL);
8624         io_poll_remove_all(ctx, NULL);
8625
8626         if (ctx->io_wq)
8627                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
8628
8629         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8630         if (ctx->rings)
8631                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8632         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8633         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
8634
8635         /*
8636          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
8637          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
8638          * spurious failure in setting up a new ring.
8639          */
8640         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
8641                          ACCT_LOCKED);
8642
8643         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8644         /*
8645          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8646          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8647          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8648          * over using system_wq.
8649          */
8650         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8651 }
8652
8653 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8654 {
8655         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8656
8657         file->private_data = NULL;
8658         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8659         return 0;
8660 }
8661
8662 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
8663 {
8664         struct files_struct *files = data;
8665
8666         return !files || ((work->flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
8667                                 work->identity->files == files);
8668 }
8669
8670 /*
8671  * Returns true if 'preq' is the link parent of 'req'
8672  */
8673 static bool io_match_link(struct io_kiocb *preq, struct io_kiocb *req)
8674 {
8675         struct io_kiocb *link;
8676
8677         if (!(preq->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
8678                 return false;
8679
8680         list_for_each_entry(link, &preq->link_list, link_list) {
8681                 if (link == req)
8682                         return true;
8683         }
8684
8685         return false;
8686 }
8687
8688 /*
8689  * We're looking to cancel 'req' because it's holding on to our files, but
8690  * 'req' could be a link to another request. See if it is, and cancel that
8691  * parent request if so.
8692  */
8693 static bool io_poll_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8694 {
8695         struct hlist_node *tmp;
8696         struct io_kiocb *preq;
8697         bool found = false;
8698         int i;
8699
8700         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8701         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8702                 struct hlist_head *list;
8703
8704                 list = &ctx->cancel_hash[i];
8705                 hlist_for_each_entry_safe(preq, tmp, list, hash_node) {
8706                         found = io_match_link(preq, req);
8707                         if (found) {
8708                                 io_poll_remove_one(preq);
8709                                 break;
8710                         }
8711                 }
8712         }
8713         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8714         return found;
8715 }
8716
8717 static bool io_timeout_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx,
8718                                    struct io_kiocb *req)
8719 {
8720         struct io_kiocb *preq;
8721         bool found = false;
8722
8723         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8724         list_for_each_entry(preq, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8725                 found = io_match_link(preq, req);
8726                 if (found) {
8727                         __io_timeout_cancel(preq);
8728                         break;
8729                 }
8730         }
8731         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8732         return found;
8733 }
8734
8735 static bool io_cancel_link_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8736 {
8737         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8738         bool ret;
8739
8740         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
8741                 unsigned long flags;
8742                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8743
8744                 /* protect against races with linked timeouts */
8745                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8746                 ret = io_match_link(req, data);
8747                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8748         } else {
8749                 ret = io_match_link(req, data);
8750         }
8751         return ret;
8752 }
8753
8754 static void io_attempt_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8755 {
8756         enum io_wq_cancel cret;
8757
8758         /* cancel this particular work, if it's running */
8759         cret = io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &req->work);
8760         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8761                 return;
8762
8763         /* find links that hold this pending, cancel those */
8764         cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_link_cb, req, true);
8765         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8766                 return;
8767
8768         /* if we have a poll link holding this pending, cancel that */
8769         if (io_poll_remove_link(ctx, req))
8770                 return;
8771
8772         /* final option, timeout link is holding this req pending */
8773         io_timeout_remove_link(ctx, req);
8774 }
8775
8776 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8777                                   struct task_struct *task,
8778                                   struct files_struct *files)
8779 {
8780         struct io_defer_entry *de = NULL;
8781         LIST_HEAD(list);
8782
8783         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8784         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8785                 if (io_task_match(de->req, task) &&
8786                     io_match_files(de->req, files)) {
8787                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8788                         break;
8789                 }
8790         }
8791         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8792
8793         while (!list_empty(&list)) {
8794                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8795                 list_del_init(&de->list);
8796                 req_set_fail_links(de->req);
8797                 io_put_req(de->req);
8798                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8799                 kfree(de);
8800         }
8801 }
8802
8803 /*
8804  * Returns true if we found and killed one or more files pinning requests
8805  */
8806 static bool io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8807                                   struct files_struct *files)
8808 {
8809         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
8810                 return false;
8811
8812         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
8813         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
8814
8815         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8816                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
8817                 DEFINE_WAIT(wait);
8818
8819                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8820                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
8821                         if (files && (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
8822                             req->work.identity->files != files)
8823                                 continue;
8824                         /* req is being completed, ignore */
8825                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
8826                                 continue;
8827                         cancel_req = req;
8828                         break;
8829                 }
8830                 if (cancel_req)
8831                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
8832                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8833                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8834
8835                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
8836                 if (!cancel_req)
8837                         break;
8838                 /* cancel this request, or head link requests */
8839                 io_attempt_cancel(ctx, cancel_req);
8840                 io_put_req(cancel_req);
8841                 /* cancellations _may_ trigger task work */
8842                 io_run_task_work();
8843                 schedule();
8844                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
8845         }
8846
8847         return true;
8848 }
8849
8850 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8851 {
8852         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8853         struct task_struct *task = data;
8854
8855         return io_task_match(req, task);
8856 }
8857
8858 static bool __io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8859                                             struct task_struct *task,
8860                                             struct files_struct *files)
8861 {
8862         bool ret;
8863
8864         ret = io_uring_cancel_files(ctx, files);
8865         if (!files) {
8866                 enum io_wq_cancel cret;
8867
8868                 cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, task, true);
8869                 if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8870                         ret = true;
8871
8872                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8873                 if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8874                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8875                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8876                                 ret = true;
8877                         }
8878                 }
8879
8880                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task);
8881                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task);
8882         }
8883
8884         return ret;
8885 }
8886
8887 /*
8888  * We need to iteratively cancel requests, in case a request has dependent
8889  * hard links. These persist even for failure of cancelations, hence keep
8890  * looping until none are found.
8891  */
8892 static void io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8893                                           struct files_struct *files)
8894 {
8895         struct task_struct *task = current;
8896
8897         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8898                 task = ctx->sq_data->thread;
8899                 atomic_inc(&task->io_uring->in_idle);
8900                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8901         }
8902
8903         if (files)
8904                 io_cancel_defer_files(ctx, NULL, files);
8905         else
8906                 io_cancel_defer_files(ctx, task, NULL);
8907
8908         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8909
8910         while (__io_uring_cancel_task_requests(ctx, task, files)) {
8911                 io_run_task_work();
8912                 cond_resched();
8913         }
8914
8915         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8916                 atomic_dec(&task->io_uring->in_idle);
8917                 /*
8918                  * If the files that are going away are the ones in the thread
8919                  * identity, clear them out.
8920                  */
8921                 if (task->io_uring->identity->files == files)
8922                         task->io_uring->identity->files = NULL;
8923                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8924         }
8925 }
8926
8927 /*
8928  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8929  */
8930 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
8931 {
8932         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8933
8934         if (unlikely(!tctx)) {
8935                 int ret;
8936
8937                 ret = io_uring_alloc_task_context(current);
8938                 if (unlikely(ret))
8939                         return ret;
8940                 tctx = current->io_uring;
8941         }
8942         if (tctx->last != file) {
8943                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8944
8945                 if (!old) {
8946                         get_file(file);
8947                         xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)file, file, GFP_KERNEL);
8948                 }
8949                 tctx->last = file;
8950         }
8951
8952         /*
8953          * This is race safe in that the task itself is doing this, hence it
8954          * cannot be going through the exit/cancel paths at the same time.
8955          * This cannot be modified while exit/cancel is running.
8956          */
8957         if (!tctx->sqpoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
8958                 tctx->sqpoll = true;
8959
8960         return 0;
8961 }
8962
8963 /*
8964  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8965  */
8966 static void io_uring_del_task_file(struct file *file)
8967 {
8968         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8969
8970         if (tctx->last == file)
8971                 tctx->last = NULL;
8972         file = xa_erase(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8973         if (file)
8974                 fput(file);
8975 }
8976
8977 /*
8978  * Drop task note for this file if we're the only ones that hold it after
8979  * pending fput()
8980  */
8981 static void io_uring_attempt_task_drop(struct file *file)
8982 {
8983         if (!current->io_uring)
8984                 return;
8985         /*
8986          * fput() is pending, will be 2 if the only other ref is our potential
8987          * task file note. If the task is exiting, drop regardless of count.
8988          */
8989         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING) ||
8990             atomic_long_read(&file->f_count) == 2)
8991                 io_uring_del_task_file(file);
8992 }
8993
8994 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8995 {
8996         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8997         struct file *file;
8998         unsigned long index;
8999
9000         /* make sure overflow events are dropped */
9001         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9002
9003         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
9004                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9005
9006                 io_uring_cancel_task_requests(ctx, files);
9007                 if (files)
9008                         io_uring_del_task_file(file);
9009         }
9010
9011         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9012 }
9013
9014 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
9015 {
9016         unsigned long index;
9017         struct file *file;
9018         s64 inflight;
9019
9020         inflight = percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9021         if (!tctx->sqpoll)
9022                 return inflight;
9023
9024         /*
9025          * If we have SQPOLL rings, then we need to iterate and find them, and
9026          * add the pending count for those.
9027          */
9028         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
9029                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9030
9031                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9032                         struct io_uring_task *__tctx = ctx->sqo_task->io_uring;
9033
9034                         inflight += percpu_counter_sum(&__tctx->inflight);
9035                 }
9036         }
9037
9038         return inflight;
9039 }
9040
9041 /*
9042  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
9043  * requests.
9044  */
9045 void __io_uring_task_cancel(void)
9046 {
9047         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9048         DEFINE_WAIT(wait);
9049         s64 inflight;
9050
9051         /* make sure overflow events are dropped */
9052         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9053
9054         do {
9055                 /* read completions before cancelations */
9056                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9057                 if (!inflight)
9058                         break;
9059                 __io_uring_files_cancel(NULL);
9060
9061                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9062
9063                 /*
9064                  * If we've seen completions, retry. This avoids a race where
9065                  * a completion comes in before we did prepare_to_wait().
9066                  */
9067                 if (inflight != tctx_inflight(tctx))
9068                         continue;
9069                 schedule();
9070         } while (1);
9071
9072         finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9073         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9074 }
9075
9076 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
9077 {
9078         io_uring_attempt_task_drop(file);
9079         return 0;
9080 }
9081
9082 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9083                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9084 {
9085         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9086         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9087         struct page *page;
9088         void *ptr;
9089
9090         switch (offset) {
9091         case IORING_OFF_SQ_RING:
9092         case IORING_OFF_CQ_RING:
9093                 ptr = ctx->rings;
9094                 break;
9095         case IORING_OFF_SQES:
9096                 ptr = ctx->sq_sqes;
9097                 break;
9098         default:
9099                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9100         }
9101
9102         page = virt_to_head_page(ptr);
9103         if (sz > page_size(page))
9104                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9105
9106         return ptr;
9107 }
9108
9109 #ifdef CONFIG_MMU
9110
9111 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9112 {
9113         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9114         unsigned long pfn;
9115         void *ptr;
9116
9117         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9118         if (IS_ERR(ptr))
9119                 return PTR_ERR(ptr);
9120
9121         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9122         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9123 }
9124
9125 #else /* !CONFIG_MMU */
9126
9127 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9128 {
9129         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9130 }
9131
9132 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9133 {
9134         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9135 }
9136
9137 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9138         unsigned long addr, unsigned long len,
9139         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9140 {
9141         void *ptr;
9142
9143         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9144         if (IS_ERR(ptr))
9145                 return PTR_ERR(ptr);
9146
9147         return (unsigned long) ptr;
9148 }
9149
9150 #endif /* !CONFIG_MMU */
9151
9152 static void io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9153 {
9154         DEFINE_WAIT(wait);
9155
9156         do {
9157                 if (!io_sqring_full(ctx))
9158                         break;
9159
9160                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9161
9162                 if (!io_sqring_full(ctx))
9163                         break;
9164
9165                 schedule();
9166         } while (!signal_pending(current));
9167
9168         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9169 }
9170
9171 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9172                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
9173                 size_t, sigsz)
9174 {
9175         struct io_ring_ctx *ctx;
9176         long ret = -EBADF;
9177         int submitted = 0;
9178         struct fd f;
9179
9180         io_run_task_work();
9181
9182         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9183                         IORING_ENTER_SQ_WAIT))
9184                 return -EINVAL;
9185
9186         f = fdget(fd);
9187         if (!f.file)
9188                 return -EBADF;
9189
9190         ret = -EOPNOTSUPP;
9191         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9192                 goto out_fput;
9193
9194         ret = -ENXIO;
9195         ctx = f.file->private_data;
9196         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
9197                 goto out_fput;
9198
9199         ret = -EBADFD;
9200         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
9201                 goto out;
9202
9203         /*
9204          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9205          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9206          * we were asked to.
9207          */
9208         ret = 0;
9209         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9210                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
9211                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
9212                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9213                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9214                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT)
9215                         io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9216                 submitted = to_submit;
9217         } else if (to_submit) {
9218                 ret = io_uring_add_task_file(ctx, f.file);
9219                 if (unlikely(ret))
9220                         goto out;
9221                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9222                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9223                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9224
9225                 if (submitted != to_submit)
9226                         goto out;
9227         }
9228         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9229                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9230
9231                 /*
9232                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9233                  * space applications don't need to do io completion events
9234                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9235                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9236                  */
9237                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9238                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9239                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9240                 } else {
9241                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
9242                 }
9243         }
9244
9245 out:
9246         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9247 out_fput:
9248         fdput(f);
9249         return submitted ? submitted : ret;
9250 }
9251
9252 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9253 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
9254 {
9255         struct io_identity *iod = p;
9256         const struct cred *cred = iod->creds;
9257         struct seq_file *m = data;
9258         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9259         struct group_info *gi;
9260         kernel_cap_t cap;
9261         unsigned __capi;
9262         int g;
9263
9264         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9265         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9266         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9267         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9268         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9269         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9270         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9271         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9272         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9273         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9274         gi = cred->group_info;
9275         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9276                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9277                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9278         }
9279         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9280         cap = cred->cap_effective;
9281         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9282                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9283         seq_putc(m, '\n');
9284         return 0;
9285 }
9286
9287 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9288 {
9289         struct io_sq_data *sq = NULL;
9290         bool has_lock;
9291         int i;
9292
9293         /*
9294          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9295          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9296          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9297          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9298          */
9299         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9300
9301         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
9302                 sq = ctx->sq_data;
9303
9304         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9305         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9306         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9307         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9308                 struct fixed_file_table *table;
9309                 struct file *f;
9310
9311                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
9312                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
9313                 if (f)
9314                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9315                 else
9316                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9317         }
9318         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9319         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9320                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9321
9322                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9323                                                 (unsigned int) buf->len);
9324         }
9325         if (has_lock && !idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
9326                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9327                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
9328         }
9329         seq_printf(m, "PollList:\n");
9330         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9331         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9332                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9333                 struct io_kiocb *req;
9334
9335                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9336                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9337                                         req->task->task_works != NULL);
9338         }
9339         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9340         if (has_lock)
9341                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9342 }
9343
9344 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9345 {
9346         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9347
9348         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9349                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9350                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9351         }
9352 }
9353 #endif
9354
9355 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9356         .release        = io_uring_release,
9357         .flush          = io_uring_flush,
9358         .mmap           = io_uring_mmap,
9359 #ifndef CONFIG_MMU
9360         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9361         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9362 #endif
9363         .poll           = io_uring_poll,
9364         .fasync         = io_uring_fasync,
9365 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9366         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9367 #endif
9368 };
9369
9370 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9371                                   struct io_uring_params *p)
9372 {
9373         struct io_rings *rings;
9374         size_t size, sq_array_offset;
9375
9376         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9377         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9378         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9379
9380         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9381         if (size == SIZE_MAX)
9382                 return -EOVERFLOW;
9383
9384         rings = io_mem_alloc(size);
9385         if (!rings)
9386                 return -ENOMEM;
9387
9388         ctx->rings = rings;
9389         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9390         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9391         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9392         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9393         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9394         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9395         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9396
9397         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9398         if (size == SIZE_MAX) {
9399                 io_mem_free(ctx->rings);
9400                 ctx->rings = NULL;
9401                 return -EOVERFLOW;
9402         }
9403
9404         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9405         if (!ctx->sq_sqes) {
9406                 io_mem_free(ctx->rings);
9407                 ctx->rings = NULL;
9408                 return -ENOMEM;
9409         }
9410
9411         return 0;
9412 }
9413
9414 /*
9415  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9416  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9417  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9418  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9419  */
9420 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
9421 {
9422         struct file *file;
9423         int ret;
9424
9425 #if defined(CONFIG_UNIX)
9426         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9427                                 &ctx->ring_sock);
9428         if (ret)
9429                 return ret;
9430 #endif
9431
9432         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9433         if (ret < 0)
9434                 goto err;
9435
9436         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9437                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9438         if (IS_ERR(file)) {
9439 err_fd:
9440                 put_unused_fd(ret);
9441                 ret = PTR_ERR(file);
9442                 goto err;
9443         }
9444
9445 #if defined(CONFIG_UNIX)
9446         ctx->ring_sock->file = file;
9447 #endif
9448         if (unlikely(io_uring_add_task_file(ctx, file))) {
9449                 file = ERR_PTR(-ENOMEM);
9450                 goto err_fd;
9451         }
9452         fd_install(ret, file);
9453         return ret;
9454 err:
9455 #if defined(CONFIG_UNIX)
9456         sock_release(ctx->ring_sock);
9457         ctx->ring_sock = NULL;
9458 #endif
9459         return ret;
9460 }
9461
9462 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9463                            struct io_uring_params __user *params)
9464 {
9465         struct user_struct *user = NULL;
9466         struct io_ring_ctx *ctx;
9467         bool limit_mem;
9468         int ret;
9469
9470         if (!entries)
9471                 return -EINVAL;
9472         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9473                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9474                         return -EINVAL;
9475                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9476         }
9477
9478         /*
9479          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9480          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9481          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9482          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9483          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9484          * of CQ ring entries manually.
9485          */
9486         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9487         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9488                 /*
9489                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9490                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9491                  * any cq vs sq ring sizing.
9492                  */
9493                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9494                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9495                         return -EINVAL;
9496                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9497                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9498                                 return -EINVAL;
9499                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9500                 }
9501         } else {
9502                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9503         }
9504
9505         user = get_uid(current_user());
9506         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
9507
9508         if (limit_mem) {
9509                 ret = __io_account_mem(user,
9510                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
9511                 if (ret) {
9512                         free_uid(user);
9513                         return ret;
9514                 }
9515         }
9516
9517         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9518         if (!ctx) {
9519                 if (limit_mem)
9520                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
9521                                                                 p->cq_entries));
9522                 free_uid(user);
9523                 return -ENOMEM;
9524         }
9525         ctx->compat = in_compat_syscall();
9526         ctx->user = user;
9527         ctx->creds = get_current_cred();
9528 #ifdef CONFIG_AUDIT
9529         ctx->loginuid = current->loginuid;
9530         ctx->sessionid = current->sessionid;
9531 #endif
9532         ctx->sqo_task = get_task_struct(current);
9533
9534         /*
9535          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9536          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9537          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9538          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9539          */
9540         mmgrab(current->mm);
9541         ctx->mm_account = current->mm;
9542
9543 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
9544         /*
9545          * The sq thread will belong to the original cgroup it was inited in.
9546          * If the cgroup goes offline (e.g. disabling the io controller), then
9547          * issued bios will be associated with the closest cgroup later in the
9548          * block layer.
9549          */
9550         rcu_read_lock();
9551         ctx->sqo_blkcg_css = blkcg_css();
9552         ret = css_tryget_online(ctx->sqo_blkcg_css);
9553         rcu_read_unlock();
9554         if (!ret) {
9555                 /* don't init against a dying cgroup, have the user try again */
9556                 ctx->sqo_blkcg_css = NULL;
9557                 ret = -ENODEV;
9558                 goto err;
9559         }
9560 #endif
9561
9562         /*
9563          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
9564          * the descriptor is installed, it can get closed at any time. Also
9565          * do this before hitting the general error path, as ring freeing
9566          * will un-account as well.
9567          */
9568         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
9569                        ACCT_LOCKED);
9570         ctx->limit_mem = limit_mem;
9571
9572         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9573         if (ret)
9574                 goto err;
9575
9576         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9577         if (ret)
9578                 goto err;
9579
9580         if (!(p->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9581                 io_sq_offload_start(ctx);
9582
9583         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9584         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9585         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9586         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9587         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9588         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9589         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9590         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9591
9592         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9593         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9594         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9595         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9596         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9597         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9598         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9599         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9600
9601         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9602                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9603                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9604                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED;
9605
9606         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9607                 ret = -EFAULT;
9608                 goto err;
9609         }
9610
9611         /*
9612          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9613          * having closed it before we finish setup
9614          */
9615         ret = io_uring_get_fd(ctx);
9616         if (ret < 0)
9617                 goto err;
9618
9619         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9620         return ret;
9621 err:
9622         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9623         return ret;
9624 }
9625
9626 /*
9627  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9628  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9629  * params structure passed in.
9630  */
9631 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9632 {
9633         struct io_uring_params p;
9634         int i;
9635
9636         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9637                 return -EFAULT;
9638         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9639                 if (p.resv[i])
9640                         return -EINVAL;
9641         }
9642
9643         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9644                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9645                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9646                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9647                 return -EINVAL;
9648
9649         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9650 }
9651
9652 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9653                 struct io_uring_params __user *, params)
9654 {
9655         return io_uring_setup(entries, params);
9656 }
9657
9658 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9659 {
9660         struct io_uring_probe *p;
9661         size_t size;
9662         int i, ret;
9663
9664         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9665         if (size == SIZE_MAX)
9666                 return -EOVERFLOW;
9667         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9668         if (!p)
9669                 return -ENOMEM;
9670
9671         ret = -EFAULT;
9672         if (copy_from_user(p, arg, size))
9673                 goto out;
9674         ret = -EINVAL;
9675         if (memchr_inv(p, 0, size))
9676                 goto out;
9677
9678         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9679         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9680                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9681
9682         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9683                 p->ops[i].op = i;
9684                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9685                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9686         }
9687         p->ops_len = i;
9688
9689         ret = 0;
9690         if (copy_to_user(arg, p, size))
9691                 ret = -EFAULT;
9692 out:
9693         kfree(p);
9694         return ret;
9695 }
9696
9697 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9698 {
9699         struct io_identity *id;
9700         int ret;
9701
9702         id = kmalloc(sizeof(*id), GFP_KERNEL);
9703         if (unlikely(!id))
9704                 return -ENOMEM;
9705
9706         io_init_identity(id);
9707         id->creds = get_current_cred();
9708
9709         ret = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, id, 1, USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
9710         if (ret < 0) {
9711                 put_cred(id->creds);
9712                 kfree(id);
9713         }
9714         return ret;
9715 }
9716
9717 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9718 {
9719         struct io_identity *iod;
9720
9721         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
9722         if (iod) {
9723                 put_cred(iod->creds);
9724                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
9725                         kfree(iod);
9726                 return 0;
9727         }
9728
9729         return -EINVAL;
9730 }
9731
9732 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9733                                     unsigned int nr_args)
9734 {
9735         struct io_uring_restriction *res;
9736         size_t size;
9737         int i, ret;
9738
9739         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9740         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9741                 return -EBADFD;
9742
9743         /* We allow only a single restrictions registration */
9744         if (ctx->restrictions.registered)
9745                 return -EBUSY;
9746
9747         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9748                 return -EINVAL;
9749
9750         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9751         if (size == SIZE_MAX)
9752                 return -EOVERFLOW;
9753
9754         res = memdup_user(arg, size);
9755         if (IS_ERR(res))
9756                 return PTR_ERR(res);
9757
9758         ret = 0;
9759
9760         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9761                 switch (res[i].opcode) {
9762                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9763                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9764                                 ret = -EINVAL;
9765                                 goto out;
9766                         }
9767
9768                         __set_bit(res[i].register_op,
9769                                   ctx->restrictions.register_op);
9770                         break;
9771                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9772                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9773                                 ret = -EINVAL;
9774                                 goto out;
9775                         }
9776
9777                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9778                         break;
9779                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9780                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9781                         break;
9782                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9783                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9784                         break;
9785                 default:
9786                         ret = -EINVAL;
9787                         goto out;
9788                 }
9789         }
9790
9791 out:
9792         /* Reset all restrictions if an error happened */
9793         if (ret != 0)
9794                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9795         else
9796                 ctx->restrictions.registered = true;
9797
9798         kfree(res);
9799         return ret;
9800 }
9801
9802 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9803 {
9804         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9805                 return -EBADFD;
9806
9807         if (ctx->restrictions.registered)
9808                 ctx->restricted = 1;
9809
9810         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9811
9812         io_sq_offload_start(ctx);
9813
9814         return 0;
9815 }
9816
9817 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9818 {
9819         switch (op) {
9820         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9821         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9822         case IORING_REGISTER_PROBE:
9823         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9824         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9825                 return false;
9826         default:
9827                 return true;
9828         }
9829 }
9830
9831 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9832                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9833         __releases(ctx->uring_lock)
9834         __acquires(ctx->uring_lock)
9835 {
9836         int ret;
9837
9838         /*
9839          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9840          * someone else killed the ctx or is already going through
9841          * io_uring_register().
9842          */
9843         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9844                 return -ENXIO;
9845
9846         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9847                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9848
9849                 /*
9850                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9851                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9852                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9853                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9854                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9855                  * after we've killed the percpu ref.
9856                  */
9857                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9858                 do {
9859                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9860                         if (!ret)
9861                                 break;
9862                         ret = io_run_task_work_sig();
9863                         if (ret < 0)
9864                                 break;
9865                 } while (1);
9866
9867                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9868
9869                 if (ret) {
9870                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9871                         goto out_quiesce;
9872                 }
9873         }
9874
9875         if (ctx->restricted) {
9876                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9877                         ret = -EINVAL;
9878                         goto out;
9879                 }
9880
9881                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9882                         ret = -EACCES;
9883                         goto out;
9884                 }
9885         }
9886
9887         switch (opcode) {
9888         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9889                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
9890                 break;
9891         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9892                 ret = -EINVAL;
9893                 if (arg || nr_args)
9894                         break;
9895                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
9896                 break;
9897         case IORING_REGISTER_FILES:
9898                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9899                 break;
9900         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9901                 ret = -EINVAL;
9902                 if (arg || nr_args)
9903                         break;
9904                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9905                 break;
9906         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9907                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9908                 break;
9909         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9910         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9911                 ret = -EINVAL;
9912                 if (nr_args != 1)
9913                         break;
9914                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9915                 if (ret)
9916                         break;
9917                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9918                         ctx->eventfd_async = 1;
9919                 else
9920                         ctx->eventfd_async = 0;
9921                 break;
9922         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9923                 ret = -EINVAL;
9924                 if (arg || nr_args)
9925                         break;
9926                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9927                 break;
9928         case IORING_REGISTER_PROBE:
9929                 ret = -EINVAL;
9930                 if (!arg || nr_args > 256)
9931                         break;
9932                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9933                 break;
9934         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9935                 ret = -EINVAL;
9936                 if (arg || nr_args)
9937                         break;
9938                 ret = io_register_personality(ctx);
9939                 break;
9940         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9941                 ret = -EINVAL;
9942                 if (arg)
9943                         break;
9944                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9945                 break;
9946         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9947                 ret = -EINVAL;
9948                 if (arg || nr_args)
9949                         break;
9950                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9951                 break;
9952         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9953                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9954                 break;
9955         default:
9956                 ret = -EINVAL;
9957                 break;
9958         }
9959
9960 out:
9961         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9962                 /* bring the ctx back to life */
9963                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9964 out_quiesce:
9965                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9966         }
9967         return ret;
9968 }
9969
9970 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9971                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9972 {
9973         struct io_ring_ctx *ctx;
9974         long ret = -EBADF;
9975         struct fd f;
9976
9977         f = fdget(fd);
9978         if (!f.file)
9979                 return -EBADF;
9980
9981         ret = -EOPNOTSUPP;
9982         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9983                 goto out_fput;
9984
9985         ctx = f.file->private_data;
9986
9987         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9988         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9989         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9990         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9991                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9992 out_fput:
9993         fdput(f);
9994         return ret;
9995 }
9996
9997 static int __init io_uring_init(void)
9998 {
9999 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10000         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10001         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10002 } while (0)
10003
10004 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10005         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10006         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10007         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10008         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10009         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10010         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10011         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10012         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10013         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10014         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10015         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10016         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10017         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10018         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10019         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10020         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10021         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10022         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10023         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10024         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10025         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10026         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10027         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10028         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10029         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10030         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10031         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10032         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10033         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10034         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10035
10036         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10037         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10038         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
10039         return 0;
10040 };
10041 __initcall(io_uring_init);