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