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