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