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_cqe (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/blkdev.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81
  82 #define CREATE_TRACE_POINTS
  83 #include <trace/events/io_uring.h>
  84
  85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  86
  87 #include "internal.h"
  88 #include "io-wq.h"
  89
  90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  92
  93 /*
  94  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  95  */
  96 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  97 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  98 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
  99 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 100 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 101                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 102
 103 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT 9
 104 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX   (1U << IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT)
 105 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK  (IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX - 1)
 106
 107 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
 108
 109 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 110                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 111                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 112 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
 113                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS)
 114
 115 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
 116
 117 struct io_uring {
 118         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 119         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 120 };
 121
 122 /*
 123  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 124  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 125  *
 126  * The offsets to the member fields are published through struct
 127  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 128  */
 129 struct io_rings {
 130         /*
 131          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 132          * masked to get valid indices.
 133          *
 134          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 135          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 136          * cq ring.
 137          */
 138         struct io_uring         sq, cq;
 139         /*
 140          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 141          * ring_entries - 1)
 142          */
 143         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 144         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 145         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 146         /*
 147          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 148          * invalid index stored in array
 149          *
 150          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 151          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 152          * cached value).
 153          *
 154          * After a new SQ head value was read by the application this
 155          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 156          * the new SQ head (and possibly more).
 157          */
 158         u32                     sq_dropped;
 159         /*
 160          * Runtime SQ flags
 161          *
 162          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 163          * application.
 164          *
 165          * The application needs a full memory barrier before checking
 166          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 167          */
 168         u32                     sq_flags;
 169         /*
 170          * Runtime CQ flags
 171          *
 172          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 173          * kernel.
 174          */
 175         u32                     cq_flags;
 176         /*
 177          * Number of completion events lost because the queue was full;
 178          * this should be avoided by the application by making sure
 179          * there are not more requests pending than there is space in
 180          * the completion queue.
 181          *
 182          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 183          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 184          * cached value).
 185          *
 186          * As completion events come in out of order this counter is not
 187          * ordered with any other data.
 188          */
 189         u32                     cq_overflow;
 190         /*
 191          * Ring buffer of completion events.
 192          *
 193          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 194          * produced, so the application is allowed to modify pending
 195          * entries.
 196          */
 197         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 198 };
 199
 200 enum io_uring_cmd_flags {
 201         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 202         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 203 };
 204
 205 struct io_mapped_ubuf {
 206         u64             ubuf;
 207         u64             ubuf_end;
 208         unsigned int    nr_bvecs;
 209         unsigned long   acct_pages;
 210         struct bio_vec  bvec[];
 211 };
 212
 213 struct io_ring_ctx;
 214
 215 struct io_overflow_cqe {
 216         struct io_uring_cqe cqe;
 217         struct list_head list;
 218 };
 219
 220 struct io_fixed_file {
 221         /* file * with additional FFS_* flags */
 222         unsigned long file_ptr;
 223 };
 224
 225 struct io_rsrc_put {
 226         struct list_head list;
 227         u64 tag;
 228         union {
 229                 void *rsrc;
 230                 struct file *file;
 231                 struct io_mapped_ubuf *buf;
 232         };
 233 };
 234
 235 struct io_file_table {
 236         /* two level table */
 237         struct io_fixed_file **files;
 238 };
 239
 240 struct io_rsrc_node {
 241         struct percpu_ref               refs;
 242         struct list_head                node;
 243         struct list_head                rsrc_list;
 244         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
 245         struct llist_node               llist;
 246         bool                            done;
 247 };
 248
 249 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
 250
 251 struct io_rsrc_data {
 252         struct io_ring_ctx              *ctx;
 253
 254         u64                             **tags;
 255         unsigned int                    nr;
 256         rsrc_put_fn                     *do_put;
 257         atomic_t                        refs;
 258         struct completion               done;
 259         bool                            quiesce;
 260 };
 261
 262 struct io_buffer {
 263         struct list_head list;
 264         __u64 addr;
 265         __u32 len;
 266         __u16 bid;
 267 };
 268
 269 struct io_restriction {
 270         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 271         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 272         u8 sqe_flags_allowed;
 273         u8 sqe_flags_required;
 274         bool registered;
 275 };
 276
 277 enum {
 278         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 279         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 280 };
 281
 282 struct io_sq_data {
 283         refcount_t              refs;
 284         atomic_t                park_pending;
 285         struct mutex            lock;
 286
 287         /* ctx's that are using this sqd */
 288         struct list_head        ctx_list;
 289
 290         struct task_struct      *thread;
 291         struct wait_queue_head  wait;
 292
 293         unsigned                sq_thread_idle;
 294         int                     sq_cpu;
 295         pid_t                   task_pid;
 296         pid_t                   task_tgid;
 297
 298         unsigned long           state;
 299         struct completion       exited;
 300 };
 301
 302 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 303 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 304 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 305 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 306
 307 struct io_comp_state {
 308         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 309         unsigned int            nr;
 310         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 311         struct list_head        free_list;
 312 };
 313
 314 struct io_submit_link {
 315         struct io_kiocb         *head;
 316         struct io_kiocb         *last;
 317 };
 318
 319 struct io_submit_state {
 320         struct blk_plug         plug;
 321         struct io_submit_link   link;
 322
 323         /*
 324          * io_kiocb alloc cache
 325          */
 326         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 327         unsigned int            free_reqs;
 328
 329         bool                    plug_started;
 330
 331         /*
 332          * Batch completion logic
 333          */
 334         struct io_comp_state    comp;
 335
 336         /*
 337          * File reference cache
 338          */
 339         struct file             *file;
 340         unsigned int            fd;
 341         unsigned int            file_refs;
 342         unsigned int            ios_left;
 343 };
 344
 345 struct io_ring_ctx {
 346         /* const or read-mostly hot data */
 347         struct {
 348                 struct percpu_ref       refs;
 349
 350                 struct io_rings         *rings;
 351                 unsigned int            flags;
 352                 unsigned int            compat: 1;
 353                 unsigned int            drain_next: 1;
 354                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 355                 unsigned int            restricted: 1;
 356                 unsigned int            off_timeout_used: 1;
 357                 unsigned int            drain_active: 1;
 358         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 359
 360         /* submission data */
 361         struct {
 362                 struct mutex            uring_lock;
 363
 364                 /*
 365                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 366                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 367                  *
 368                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 369                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 370                  * the queue when needed.
 371                  *
 372                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 373                  * array.
 374                  */
 375                 u32                     *sq_array;
 376                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 377                 unsigned                cached_sq_head;
 378                 unsigned                sq_entries;
 379                 struct list_head        defer_list;
 380
 381                 /*
 382                  * Fixed resources fast path, should be accessed only under
 383                  * uring_lock, and updated through io_uring_register(2)
 384                  */
 385                 struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
 386                 struct io_file_table    file_table;
 387                 unsigned                nr_user_files;
 388                 unsigned                nr_user_bufs;
 389                 struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
 390
 391                 struct io_submit_state  submit_state;
 392                 struct list_head        timeout_list;
 393                 struct list_head        cq_overflow_list;
 394                 struct xarray           io_buffers;
 395                 struct xarray           personalities;
 396                 u32                     pers_next;
 397                 unsigned                sq_thread_idle;
 398         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 399
 400         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 401         struct list_head        locked_free_list;
 402         unsigned int            locked_free_nr;
 403
 404         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 405         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 406
 407         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 408         struct list_head        sqd_list;
 409
 410         unsigned long           check_cq_overflow;
 411
 412         struct {
 413                 unsigned                cached_cq_tail;
 414                 unsigned                cq_entries;
 415                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 416                 struct wait_queue_head  poll_wait;
 417                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 418                 unsigned                cq_extra;
 419                 atomic_t                cq_timeouts;
 420                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 421                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 422         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 423
 424         struct {
 425                 spinlock_t              completion_lock;
 426
 427                 /*
 428                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 429                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 430                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 431                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 432                  */
 433                 struct list_head        iopoll_list;
 434                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 435                 unsigned                cancel_hash_bits;
 436                 bool                    poll_multi_file;
 437         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 438
 439         struct io_restriction           restrictions;
 440
 441         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
 442         struct {
 443                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
 444                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
 445                 struct io_rsrc_data             *file_data;
 446                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
 447
 448                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
 449                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
 450                 struct list_head                rsrc_ref_list;
 451                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 452         };
 453
 454         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 455         struct {
 456                 #if defined(CONFIG_UNIX)
 457                         struct socket           *ring_sock;
 458                 #endif
 459                 /* hashed buffered write serialization */
 460                 struct io_wq_hash               *hash_map;
 461
 462                 /* Only used for accounting purposes */
 463                 struct user_struct              *user;
 464                 struct mm_struct                *mm_account;
 465
 466                 /* ctx exit and cancelation */
 467                 struct callback_head            *exit_task_work;
 468                 struct work_struct              exit_work;
 469                 struct list_head                tctx_list;
 470                 struct completion               ref_comp;
 471         };
 472 };
 473
 474 struct io_uring_task {
 475         /* submission side */
 476         int                     cached_refs;
 477         struct xarray           xa;
 478         struct wait_queue_head  wait;
 479         const struct io_ring_ctx *last;
 480         struct io_wq            *io_wq;
 481         struct percpu_counter   inflight;
 482         atomic_t                inflight_tracked;
 483         atomic_t                in_idle;
 484
 485         spinlock_t              task_lock;
 486         struct io_wq_work_list  task_list;
 487         unsigned long           task_state;
 488         struct callback_head    task_work;
 489 };
 490
 491 /*
 492  * First field must be the file pointer in all the
 493  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 494  */
 495 struct io_poll_iocb {
 496         struct file                     *file;
 497         struct wait_queue_head          *head;
 498         __poll_t                        events;
 499         bool                            done;
 500         bool                            canceled;
 501         struct wait_queue_entry         wait;
 502 };
 503
 504 struct io_poll_update {
 505         struct file                     *file;
 506         u64                             old_user_data;
 507         u64                             new_user_data;
 508         __poll_t                        events;
 509         bool                            update_events;
 510         bool                            update_user_data;
 511 };
 512
 513 struct io_close {
 514         struct file                     *file;
 515         int                             fd;
 516 };
 517
 518 struct io_timeout_data {
 519         struct io_kiocb                 *req;
 520         struct hrtimer                  timer;
 521         struct timespec64               ts;
 522         enum hrtimer_mode               mode;
 523 };
 524
 525 struct io_accept {
 526         struct file                     *file;
 527         struct sockaddr __user          *addr;
 528         int __user                      *addr_len;
 529         int                             flags;
 530         unsigned long                   nofile;
 531 };
 532
 533 struct io_sync {
 534         struct file                     *file;
 535         loff_t                          len;
 536         loff_t                          off;
 537         int                             flags;
 538         int                             mode;
 539 };
 540
 541 struct io_cancel {
 542         struct file                     *file;
 543         u64                             addr;
 544 };
 545
 546 struct io_timeout {
 547         struct file                     *file;
 548         u32                             off;
 549         u32                             target_seq;
 550         struct list_head                list;
 551         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 552         struct io_kiocb                 *head;
 553 };
 554
 555 struct io_timeout_rem {
 556         struct file                     *file;
 557         u64                             addr;
 558
 559         /* timeout update */
 560         struct timespec64               ts;
 561         u32                             flags;
 562 };
 563
 564 struct io_rw {
 565         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 566         struct kiocb                    kiocb;
 567         u64                             addr;
 568         u64                             len;
 569 };
 570
 571 struct io_connect {
 572         struct file                     *file;
 573         struct sockaddr __user          *addr;
 574         int                             addr_len;
 575 };
 576
 577 struct io_sr_msg {
 578         struct file                     *file;
 579         union {
 580                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
 581                 struct user_msghdr __user       *umsg;
 582                 void __user                     *buf;
 583         };
 584         int                             msg_flags;
 585         int                             bgid;
 586         size_t                          len;
 587         struct io_buffer                *kbuf;
 588 };
 589
 590 struct io_open {
 591         struct file                     *file;
 592         int                             dfd;
 593         struct filename                 *filename;
 594         struct open_how                 how;
 595         unsigned long                   nofile;
 596 };
 597
 598 struct io_rsrc_update {
 599         struct file                     *file;
 600         u64                             arg;
 601         u32                             nr_args;
 602         u32                             offset;
 603 };
 604
 605 struct io_fadvise {
 606         struct file                     *file;
 607         u64                             offset;
 608         u32                             len;
 609         u32                             advice;
 610 };
 611
 612 struct io_madvise {
 613         struct file                     *file;
 614         u64                             addr;
 615         u32                             len;
 616         u32                             advice;
 617 };
 618
 619 struct io_epoll {
 620         struct file                     *file;
 621         int                             epfd;
 622         int                             op;
 623         int                             fd;
 624         struct epoll_event              event;
 625 };
 626
 627 struct io_splice {
 628         struct file                     *file_out;
 629         struct file                     *file_in;
 630         loff_t                          off_out;
 631         loff_t                          off_in;
 632         u64                             len;
 633         unsigned int                    flags;
 634 };
 635
 636 struct io_provide_buf {
 637         struct file                     *file;
 638         __u64                           addr;
 639         __u32                           len;
 640         __u32                           bgid;
 641         __u16                           nbufs;
 642         __u16                           bid;
 643 };
 644
 645 struct io_statx {
 646         struct file                     *file;
 647         int                             dfd;
 648         unsigned int                    mask;
 649         unsigned int                    flags;
 650         const char __user               *filename;
 651         struct statx __user             *buffer;
 652 };
 653
 654 struct io_shutdown {
 655         struct file                     *file;
 656         int                             how;
 657 };
 658
 659 struct io_rename {
 660         struct file                     *file;
 661         int                             old_dfd;
 662         int                             new_dfd;
 663         struct filename                 *oldpath;
 664         struct filename                 *newpath;
 665         int                             flags;
 666 };
 667
 668 struct io_unlink {
 669         struct file                     *file;
 670         int                             dfd;
 671         int                             flags;
 672         struct filename                 *filename;
 673 };
 674
 675 struct io_completion {
 676         struct file                     *file;
 677         struct list_head                list;
 678         u32                             cflags;
 679 };
 680
 681 struct io_async_connect {
 682         struct sockaddr_storage         address;
 683 };
 684
 685 struct io_async_msghdr {
 686         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 687         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 688         struct iovec                    *free_iov;
 689         struct sockaddr __user          *uaddr;
 690         struct msghdr                   msg;
 691         struct sockaddr_storage         addr;
 692 };
 693
 694 struct io_async_rw {
 695         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 696         const struct iovec              *free_iovec;
 697         struct iov_iter                 iter;
 698         size_t                          bytes_done;
 699         struct wait_page_queue          wpq;
 700 };
 701
 702 enum {
 703         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 704         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 705         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 706         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 707         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 708         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 709
 710         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
 711         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
 712         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 713         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 714         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 715         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 716         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 717         REQ_F_POLLED_BIT,
 718         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 719         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 720         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 721         REQ_F_REISSUE_BIT,
 722         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
 723         REQ_F_CREDS_BIT,
 724         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 725         REQ_F_ASYNC_READ_BIT,
 726         REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT,
 727         REQ_F_ISREG_BIT,
 728
 729         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 730         __REQ_F_LAST_BIT,
 731 };
 732
 733 enum {
 734         /* ctx owns file */
 735         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 736         /* drain existing IO first */
 737         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 738         /* linked sqes */
 739         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 740         /* doesn't sever on completion < 0 */
 741         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 742         /* IOSQE_ASYNC */
 743         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 744         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 745         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 746
 747         /* fail rest of links */
 748         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
 749         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 750         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 751         /* read/write uses file position */
 752         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 753         /* must not punt to workers */
 754         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 755         /* has or had linked timeout */
 756         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 757         /* needs cleanup */
 758         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 759         /* already went through poll handler */
 760         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 761         /* buffer already selected */
 762         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 763         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 764         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 765         /* completion is deferred through io_comp_state */
 766         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 767         /* caller should reissue async */
 768         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 769         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
 770         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
 771         /* supports async reads */
 772         REQ_F_ASYNC_READ        = BIT(REQ_F_ASYNC_READ_BIT),
 773         /* supports async writes */
 774         REQ_F_ASYNC_WRITE       = BIT(REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT),
 775         /* regular file */
 776         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 777         /* has creds assigned */
 778         REQ_F_CREDS             = BIT(REQ_F_CREDS_BIT),
 779 };
 780
 781 struct async_poll {
 782         struct io_poll_iocb     poll;
 783         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 784 };
 785
 786 struct io_task_work {
 787         struct io_wq_work_node  node;
 788         task_work_func_t        func;
 789 };
 790
 791 enum {
 792         IORING_RSRC_FILE                = 0,
 793         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
 794 };
 795
 796 /*
 797  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 798  * as the first entry in their struct definition. So you can
 799  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 800  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 801  */
 802 struct io_kiocb {
 803         union {
 804                 struct file             *file;
 805                 struct io_rw            rw;
 806                 struct io_poll_iocb     poll;
 807                 struct io_poll_update   poll_update;
 808                 struct io_accept        accept;
 809                 struct io_sync          sync;
 810                 struct io_cancel        cancel;
 811                 struct io_timeout       timeout;
 812                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 813                 struct io_connect       connect;
 814                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 815                 struct io_open          open;
 816                 struct io_close         close;
 817                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 818                 struct io_fadvise       fadvise;
 819                 struct io_madvise       madvise;
 820                 struct io_epoll         epoll;
 821                 struct io_splice        splice;
 822                 struct io_provide_buf   pbuf;
 823                 struct io_statx         statx;
 824                 struct io_shutdown      shutdown;
 825                 struct io_rename        rename;
 826                 struct io_unlink        unlink;
 827                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 828                 struct io_completion    compl;
 829         };
 830
 831         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 832         void                            *async_data;
 833         u8                              opcode;
 834         /* polled IO has completed */
 835         u8                              iopoll_completed;
 836
 837         u16                             buf_index;
 838         u32                             result;
 839
 840         struct io_ring_ctx              *ctx;
 841         unsigned int                    flags;
 842         atomic_t                        refs;
 843         struct task_struct              *task;
 844         u64                             user_data;
 845
 846         struct io_kiocb                 *link;
 847         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 848
 849         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
 850         struct list_head                inflight_entry;
 851         union {
 852                 struct io_task_work     io_task_work;
 853                 struct callback_head    task_work;
 854         };
 855         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 856         struct hlist_node               hash_node;
 857         struct async_poll               *apoll;
 858         struct io_wq_work               work;
 859         const struct cred               *creds;
 860
 861         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
 862         struct io_mapped_ubuf           *imu;
 863 };
 864
 865 struct io_tctx_node {
 866         struct list_head        ctx_node;
 867         struct task_struct      *task;
 868         struct io_ring_ctx      *ctx;
 869 };
 870
 871 struct io_defer_entry {
 872         struct list_head        list;
 873         struct io_kiocb         *req;
 874         u32                     seq;
 875 };
 876
 877 struct io_op_def {
 878         /* needs req->file assigned */
 879         unsigned                needs_file : 1;
 880         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 881         unsigned                hash_reg_file : 1;
 882         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 883         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 884         /* opcode is not supported by this kernel */
 885         unsigned                not_supported : 1;
 886         /* set if opcode supports polled "wait" */
 887         unsigned                pollin : 1;
 888         unsigned                pollout : 1;
 889         /* op supports buffer selection */
 890         unsigned                buffer_select : 1;
 891         /* do prep async if is going to be punted */
 892         unsigned                needs_async_setup : 1;
 893         /* should block plug */
 894         unsigned                plug : 1;
 895         /* size of async data needed, if any */
 896         unsigned short          async_size;
 897 };
 898
 899 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 900         [IORING_OP_NOP] = {},
 901         [IORING_OP_READV] = {
 902                 .needs_file             = 1,
 903                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 904                 .pollin                 = 1,
 905                 .buffer_select          = 1,
 906                 .needs_async_setup      = 1,
 907                 .plug                   = 1,
 908                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 909         },
 910         [IORING_OP_WRITEV] = {
 911                 .needs_file             = 1,
 912                 .hash_reg_file          = 1,
 913                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 914                 .pollout                = 1,
 915                 .needs_async_setup      = 1,
 916                 .plug                   = 1,
 917                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 918         },
 919         [IORING_OP_FSYNC] = {
 920                 .needs_file             = 1,
 921         },
 922         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 923                 .needs_file             = 1,
 924                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 925                 .pollin                 = 1,
 926                 .plug                   = 1,
 927                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 928         },
 929         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 930                 .needs_file             = 1,
 931                 .hash_reg_file          = 1,
 932                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 933                 .pollout                = 1,
 934                 .plug                   = 1,
 935                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 936         },
 937         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 938                 .needs_file             = 1,
 939                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 940         },
 941         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 942         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 943                 .needs_file             = 1,
 944         },
 945         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 946                 .needs_file             = 1,
 947                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 948                 .pollout                = 1,
 949                 .needs_async_setup      = 1,
 950                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 951         },
 952         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 953                 .needs_file             = 1,
 954                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 955                 .pollin                 = 1,
 956                 .buffer_select          = 1,
 957                 .needs_async_setup      = 1,
 958                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 959         },
 960         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 961                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 962         },
 963         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 964                 /* used by timeout updates' prep() */
 965         },
 966         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 967                 .needs_file             = 1,
 968                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 969                 .pollin                 = 1,
 970         },
 971         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 972         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 973                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 974         },
 975         [IORING_OP_CONNECT] = {
 976                 .needs_file             = 1,
 977                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 978                 .pollout                = 1,
 979                 .needs_async_setup      = 1,
 980                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 981         },
 982         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 983                 .needs_file             = 1,
 984         },
 985         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 986         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 987         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 988         [IORING_OP_STATX] = {},
 989         [IORING_OP_READ] = {
 990                 .needs_file             = 1,
 991                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 992                 .pollin                 = 1,
 993                 .buffer_select          = 1,
 994                 .plug                   = 1,
 995                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 996         },
 997         [IORING_OP_WRITE] = {
 998                 .needs_file             = 1,
 999                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1000                 .pollout                = 1,
1001                 .plug                   = 1,
1002                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1003         },
1004         [IORING_OP_FADVISE] = {
1005                 .needs_file             = 1,
1006         },
1007         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1008         [IORING_OP_SEND] = {
1009                 .needs_file             = 1,
1010                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1011                 .pollout                = 1,
1012         },
1013         [IORING_OP_RECV] = {
1014                 .needs_file             = 1,
1015                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1016                 .pollin                 = 1,
1017                 .buffer_select          = 1,
1018         },
1019         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1020         },
1021         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1022                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1023         },
1024         [IORING_OP_SPLICE] = {
1025                 .needs_file             = 1,
1026                 .hash_reg_file          = 1,
1027                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1028         },
1029         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1030         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1031         [IORING_OP_TEE] = {
1032                 .needs_file             = 1,
1033                 .hash_reg_file          = 1,
1034                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1035         },
1036         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1037                 .needs_file             = 1,
1038         },
1039         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1040         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1041 };
1042
1043 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1044 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1045 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1046                                          struct task_struct *task,
1047                                          bool cancel_all);
1048 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1049 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx);
1050
1051 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1052                                  long res, unsigned int cflags);
1053 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1054 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1055 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1056 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1057 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1058 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1059 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1060                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1061                                      unsigned nr_args);
1062 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1063 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1064                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1065 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1066 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1067
1068 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1069 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1070 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req);
1071 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1072
1073 static struct kmem_cache *req_cachep;
1074
1075 static const struct file_operations io_uring_fops;
1076
1077 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1078 {
1079 #if defined(CONFIG_UNIX)
1080         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1081                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1082
1083                 return ctx->ring_sock->sk;
1084         }
1085 #endif
1086         return NULL;
1087 }
1088 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1089
1090 #define io_for_each_link(pos, head) \
1091         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1092
1093 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1094 {
1095         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1096
1097         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1098                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1099                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1100         }
1101 }
1102
1103 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1104 {
1105         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1106
1107         /* already at zero, wait for ->release() */
1108         if (!got)
1109                 wait_for_completion(compl);
1110         percpu_ref_resurrect(ref);
1111         if (got)
1112                 percpu_ref_put(ref);
1113 }
1114
1115 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1116                           bool cancel_all)
1117 {
1118         struct io_kiocb *req;
1119
1120         if (task && head->task != task)
1121                 return false;
1122         if (cancel_all)
1123                 return true;
1124
1125         io_for_each_link(req, head) {
1126                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1127                         return true;
1128         }
1129         return false;
1130 }
1131
1132 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1133 {
1134         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1135 }
1136
1137 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1138 {
1139         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1140
1141         complete(&ctx->ref_comp);
1142 }
1143
1144 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1145 {
1146         return !req->timeout.off;
1147 }
1148
1149 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1150 {
1151         struct io_ring_ctx *ctx;
1152         int hash_bits;
1153
1154         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1155         if (!ctx)
1156                 return NULL;
1157
1158         /*
1159          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1160          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1161          */
1162         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1163         hash_bits -= 5;
1164         if (hash_bits <= 0)
1165                 hash_bits = 1;
1166         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1167         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1168                                         GFP_KERNEL);
1169         if (!ctx->cancel_hash)
1170                 goto err;
1171         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1172
1173         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1174         if (!ctx->dummy_ubuf)
1175                 goto err;
1176         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1177         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1178
1179         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1180                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1181                 goto err;
1182
1183         ctx->flags = p->flags;
1184         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1185         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1186         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wait);
1187         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1188         init_completion(&ctx->ref_comp);
1189         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1190         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1191         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1192         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1193         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1194         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1195         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1196         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1197         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1198         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1199         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1200         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1201         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1202         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1203         INIT_LIST_HEAD(&ctx->locked_free_list);
1204         return ctx;
1205 err:
1206         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1207         kfree(ctx->cancel_hash);
1208         kfree(ctx);
1209         return NULL;
1210 }
1211
1212 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1213 {
1214         struct io_rings *r = ctx->rings;
1215
1216         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1217         ctx->cq_extra--;
1218 }
1219
1220 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1221 {
1222         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1223                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1224
1225                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1226         }
1227
1228         return false;
1229 }
1230
1231 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1232 {
1233         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1234                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1235                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1236         }
1237 }
1238
1239 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1240 {
1241         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1242         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1243
1244         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
1245                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1246                 req->creds = get_current_cred();
1247         }
1248
1249         req->work.list.next = NULL;
1250         req->work.flags = 0;
1251         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1252                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1253
1254         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1255                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1256                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1257         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1258                 if (def->unbound_nonreg_file)
1259                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1260         }
1261
1262         switch (req->opcode) {
1263         case IORING_OP_SPLICE:
1264         case IORING_OP_TEE:
1265                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1266                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1267                 break;
1268         }
1269 }
1270
1271 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1272 {
1273         struct io_kiocb *cur;
1274
1275         io_for_each_link(cur, req)
1276                 io_prep_async_work(cur);
1277 }
1278
1279 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1280 {
1281         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1282         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1283         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1284
1285         BUG_ON(!tctx);
1286         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1287
1288         /* init ->work of the whole link before punting */
1289         io_prep_async_link(req);
1290         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1291                                         &req->work, req->flags);
1292         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1293         if (link)
1294                 io_queue_linked_timeout(link);
1295 }
1296
1297 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1298         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1299 {
1300         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1301
1302         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1303                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1304                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1305                 list_del_init(&req->timeout.list);
1306                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1307                 io_put_req_deferred(req, 1);
1308         }
1309 }
1310
1311 static void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1312 {
1313         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
1314                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1315                                                 struct io_defer_entry, list);
1316
1317                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1318                         break;
1319                 list_del_init(&de->list);
1320                 io_req_task_queue(de->req);
1321                 kfree(de);
1322         }
1323 }
1324
1325 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1326 {
1327         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1328
1329         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1330                 u32 events_needed, events_got;
1331                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1332                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1333
1334                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1335                         break;
1336
1337                 /*
1338                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1339                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1340                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1341                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1342                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1343                  */
1344                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1345                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1346                 if (events_got < events_needed)
1347                         break;
1348
1349                 list_del_init(&req->timeout.list);
1350                 io_kill_timeout(req, 0);
1351         }
1352         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1353 }
1354
1355 static void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1356 {
1357         if (ctx->off_timeout_used)
1358                 io_flush_timeouts(ctx);
1359         if (ctx->drain_active)
1360                 io_queue_deferred(ctx);
1361 }
1362
1363 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1364 {
1365         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active))
1366                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1367         /* order cqe stores with ring update */
1368         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1369 }
1370
1371 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1372 {
1373         struct io_rings *r = ctx->rings;
1374
1375         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1376 }
1377
1378 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1379 {
1380         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1381 }
1382
1383 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1384 {
1385         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1386         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1387
1388         /*
1389          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1390          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1391          * fill the cq entry
1392          */
1393         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1394                 return NULL;
1395
1396         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1397         return &rings->cqes[tail & mask];
1398 }
1399
1400 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1401 {
1402         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1403                 return false;
1404         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1405                 return false;
1406         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1407 }
1408
1409 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1410 {
1411         /* see waitqueue_active() comment */
1412         smp_mb();
1413
1414         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1415                 wake_up(&ctx->cq_wait);
1416         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1417                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1418         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1419                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1420         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1421                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1422                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1423         }
1424 }
1425
1426 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1427 {
1428         /* see waitqueue_active() comment */
1429         smp_mb();
1430
1431         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1432                 if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1433                         wake_up(&ctx->cq_wait);
1434         }
1435         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1436                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1437         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1438                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1439                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1440         }
1441 }
1442
1443 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1444 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1445 {
1446         unsigned long flags;
1447         bool all_flushed, posted;
1448
1449         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1450                 return false;
1451
1452         posted = false;
1453         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1454         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1455                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1456                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1457
1458                 if (!cqe && !force)
1459                         break;
1460                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1461                                         struct io_overflow_cqe, list);
1462                 if (cqe)
1463                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1464                 else
1465                         io_account_cq_overflow(ctx);
1466
1467                 posted = true;
1468                 list_del(&ocqe->list);
1469                 kfree(ocqe);
1470         }
1471
1472         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1473         if (all_flushed) {
1474                 clear_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1475                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1476         }
1477
1478         if (posted)
1479                 io_commit_cqring(ctx);
1480         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1481         if (posted)
1482                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1483         return all_flushed;
1484 }
1485
1486 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1487 {
1488         bool ret = true;
1489
1490         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow)) {
1491                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1492                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1493                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1494                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force);
1495                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1496                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1497         }
1498
1499         return ret;
1500 }
1501
1502 /*
1503  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1504  * see commit f958d7b528b1 for details.
1505  */
1506 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1507         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1508
1509 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1510 {
1511         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1512 }
1513
1514 static inline bool req_ref_sub_and_test(struct io_kiocb *req, int refs)
1515 {
1516         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1517         return atomic_sub_and_test(refs, &req->refs);
1518 }
1519
1520 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1521 {
1522         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1523         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1524 }
1525
1526 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1527 {
1528         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1529 }
1530
1531 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1532 {
1533         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1534         atomic_inc(&req->refs);
1535 }
1536
1537 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1538                                      long res, unsigned int cflags)
1539 {
1540         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1541
1542         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1543         if (!ocqe) {
1544                 /*
1545                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1546                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1547                  * on the floor.
1548                  */
1549                 io_account_cq_overflow(ctx);
1550                 return false;
1551         }
1552         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1553                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1554                 ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1555         }
1556         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1557         ocqe->cqe.res = res;
1558         ocqe->cqe.flags = cflags;
1559         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1560         return true;
1561 }
1562
1563 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1564                                           long res, unsigned int cflags)
1565 {
1566         struct io_uring_cqe *cqe;
1567
1568         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1569
1570         /*
1571          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1572          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1573          * the ring.
1574          */
1575         cqe = io_get_cqe(ctx);
1576         if (likely(cqe)) {
1577                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1578                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1579                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1580                 return true;
1581         }
1582         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1583 }
1584
1585 /* not as hot to bloat with inlining */
1586 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1587                                           long res, unsigned int cflags)
1588 {
1589         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1590 }
1591
1592 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1593                                  unsigned int cflags)
1594 {
1595         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1596         unsigned long flags;
1597
1598         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1599         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1600         /*
1601          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1602          * free_list cache.
1603          */
1604         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1605                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1606                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL))
1607                                 io_disarm_next(req);
1608                         if (req->link) {
1609                                 io_req_task_queue(req->link);
1610                                 req->link = NULL;
1611                         }
1612                 }
1613                 io_dismantle_req(req);
1614                 io_put_task(req->task, 1);
1615                 list_add(&req->compl.list, &ctx->locked_free_list);
1616                 ctx->locked_free_nr++;
1617         } else {
1618                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1619                         req = NULL;
1620         }
1621         io_commit_cqring(ctx);
1622         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1623
1624         if (req) {
1625                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1626                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1627         }
1628 }
1629
1630 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1631 {
1632         return req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1633 }
1634
1635 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1636                                   unsigned int cflags)
1637 {
1638         if (io_req_needs_clean(req))
1639                 io_clean_op(req);
1640         req->result = res;
1641         req->compl.cflags = cflags;
1642         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1643 }
1644
1645 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1646                                      long res, unsigned cflags)
1647 {
1648         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1649                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1650         else
1651                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1652 }
1653
1654 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1655 {
1656         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1657 }
1658
1659 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1660 {
1661         req_set_fail(req);
1662         io_put_req(req);
1663         io_req_complete_post(req, res, 0);
1664 }
1665
1666 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1667                                         struct io_comp_state *cs)
1668 {
1669         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1670         list_splice_init(&ctx->locked_free_list, &cs->free_list);
1671         ctx->locked_free_nr = 0;
1672         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1673 }
1674
1675 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1676 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1677 {
1678         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1679         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1680         int nr;
1681
1682         /*
1683          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1684          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1685          * side cache.
1686          */
1687         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1688                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
1689
1690         nr = state->free_reqs;
1691         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1692                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&cs->free_list,
1693                                                 struct io_kiocb, compl.list);
1694
1695                 list_del(&req->compl.list);
1696                 state->reqs[nr++] = req;
1697                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1698                         break;
1699         }
1700
1701         state->free_reqs = nr;
1702         return nr != 0;
1703 }
1704
1705 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1706 {
1707         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1708
1709         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1710
1711         if (!state->free_reqs) {
1712                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1713                 int ret;
1714
1715                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1716                         goto got_req;
1717
1718                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1719                                             state->reqs);
1720
1721                 /*
1722                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1723                  * retry single alloc to be on the safe side.
1724                  */
1725                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1726                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1727                         if (!state->reqs[0])
1728                                 return NULL;
1729                         ret = 1;
1730                 }
1731                 state->free_reqs = ret;
1732         }
1733 got_req:
1734         state->free_reqs--;
1735         return state->reqs[state->free_reqs];
1736 }
1737
1738 static inline void io_put_file(struct file *file)
1739 {
1740         if (file)
1741                 fput(file);
1742 }
1743
1744 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1745 {
1746         unsigned int flags = req->flags;
1747
1748         if (io_req_needs_clean(req))
1749                 io_clean_op(req);
1750         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1751                 io_put_file(req->file);
1752         if (req->fixed_rsrc_refs)
1753                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1754         if (req->async_data)
1755                 kfree(req->async_data);
1756 }
1757
1758 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1759 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1760 {
1761         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1762
1763         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1764         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1765                 wake_up(&tctx->wait);
1766         put_task_struct_many(task, nr);
1767 }
1768
1769 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1770 {
1771         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1772
1773         io_dismantle_req(req);
1774         io_put_task(req->task, 1);
1775
1776         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1777         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1778 }
1779
1780 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1781 {
1782         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1783
1784         req->link = nxt->link;
1785         nxt->link = NULL;
1786 }
1787
1788 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1789         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1790 {
1791         struct io_kiocb *link = req->link;
1792
1793         /*
1794          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1795          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1796          */
1797         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1798                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1799
1800                 io_remove_next_linked(req);
1801                 link->timeout.head = NULL;
1802                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1803                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
1804                                              -ECANCELED, 0);
1805                         io_put_req_deferred(link, 1);
1806                         return true;
1807                 }
1808         }
1809         return false;
1810 }
1811
1812 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1813         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1814 {
1815         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1816
1817         req->link = NULL;
1818         while (link) {
1819                 nxt = link->link;
1820                 link->link = NULL;
1821
1822                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1823                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, -ECANCELED, 0);
1824                 io_put_req_deferred(link, 2);
1825                 link = nxt;
1826         }
1827 }
1828
1829 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1830         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1831 {
1832         bool posted = false;
1833
1834         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1835                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1836         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
1837                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
1838                 posted |= (req->link != NULL);
1839                 io_fail_links(req);
1840         }
1841         return posted;
1842 }
1843
1844 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1845 {
1846         struct io_kiocb *nxt;
1847
1848         /*
1849          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1850          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1851          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1852          * of the chain.
1853          */
1854         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)) {
1855                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1856                 unsigned long flags;
1857                 bool posted;
1858
1859                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1860                 posted = io_disarm_next(req);
1861                 if (posted)
1862                         io_commit_cqring(req->ctx);
1863                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1864                 if (posted)
1865                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1866         }
1867         nxt = req->link;
1868         req->link = NULL;
1869         return nxt;
1870 }
1871
1872 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1873 {
1874         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1875                 return NULL;
1876         return __io_req_find_next(req);
1877 }
1878
1879 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1880 {
1881         if (!ctx)
1882                 return;
1883         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1884                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1885                 io_submit_flush_completions(ctx);
1886                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1887         }
1888         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1889 }
1890
1891 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1892 {
1893         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1894         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
1895                                                   task_work);
1896
1897         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1898
1899         while (!wq_list_empty(&tctx->task_list)) {
1900                 struct io_wq_work_node *node;
1901
1902                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1903                 node = tctx->task_list.first;
1904                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1905                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1906
1907                 while (node) {
1908                         struct io_wq_work_node *next = node->next;
1909                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1910                                                             io_task_work.node);
1911
1912                         if (req->ctx != ctx) {
1913                                 ctx_flush_and_put(ctx);
1914                                 ctx = req->ctx;
1915                                 percpu_ref_get(&ctx->refs);
1916                         }
1917                         req->task_work.func(&req->task_work);
1918                         node = next;
1919                 }
1920                 cond_resched();
1921         }
1922
1923         ctx_flush_and_put(ctx);
1924 }
1925
1926 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1927 {
1928         struct task_struct *tsk = req->task;
1929         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1930         enum task_work_notify_mode notify;
1931         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1932         unsigned long flags;
1933         int ret = 0;
1934
1935         if (unlikely(tsk->flags & PF_EXITING))
1936                 return -ESRCH;
1937
1938         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1939
1940         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1941         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1942         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1943
1944         /* task_work already pending, we're done */
1945         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1946             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1947                 return 0;
1948
1949         /*
1950          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1951          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1952          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1953          * will do the job.
1954          */
1955         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
1956
1957         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
1958                 wake_up_process(tsk);
1959                 return 0;
1960         }
1961
1962         /*
1963          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1964          * in the list, it got run and we're fine.
1965          */
1966         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1967         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1968                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1969                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1970                         ret = 1;
1971                         break;
1972                 }
1973         }
1974         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1975         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1976         return ret;
1977 }
1978
1979 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1980 {
1981         struct callback_head *work, *next;
1982         bool executed = false;
1983
1984         do {
1985                 work = xchg(work_head, NULL);
1986                 if (!work)
1987                         break;
1988
1989                 do {
1990                         next = work->next;
1991                         work->func(work);
1992                         work = next;
1993                         cond_resched();
1994                 } while (work);
1995                 executed = true;
1996         } while (1);
1997
1998         return executed;
1999 }
2000
2001 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
2002                                   struct callback_head *task_work)
2003 {
2004         struct callback_head *head;
2005
2006         do {
2007                 head = READ_ONCE(*work_head);
2008                 task_work->next = head;
2009         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
2010 }
2011
2012 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
2013                                           task_work_func_t cb)
2014 {
2015         init_task_work(&req->task_work, cb);
2016         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
2017 }
2018
2019 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2020 {
2021         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2022         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2023
2024         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
2025         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2026         io_req_complete_failed(req, req->result);
2027         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2028 }
2029
2030 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2031 {
2032         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2033
2034         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2035         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2036         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2037                 __io_queue_sqe(req);
2038         else
2039                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2040         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2041 }
2042
2043 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2044 {
2045         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2046
2047         __io_req_task_submit(req);
2048 }
2049
2050 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2051 {
2052         req->result = ret;
2053         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2054
2055         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2056                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2057 }
2058
2059 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2060 {
2061         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2062
2063         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2064                 io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
2065 }
2066
2067 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2068 {
2069         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2070
2071         if (nxt)
2072                 io_req_task_queue(nxt);
2073 }
2074
2075 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2076 {
2077         io_queue_next(req);
2078         __io_free_req(req);
2079 }
2080
2081 struct req_batch {
2082         struct task_struct      *task;
2083         int                     task_refs;
2084         int                     ctx_refs;
2085 };
2086
2087 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2088 {
2089         rb->task_refs = 0;
2090         rb->ctx_refs = 0;
2091         rb->task = NULL;
2092 }
2093
2094 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2095                                      struct req_batch *rb)
2096 {
2097         if (rb->task)
2098                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2099         if (rb->ctx_refs)
2100                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2101 }
2102
2103 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2104                               struct io_submit_state *state)
2105 {
2106         io_queue_next(req);
2107         io_dismantle_req(req);
2108
2109         if (req->task != rb->task) {
2110                 if (rb->task)
2111                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2112                 rb->task = req->task;
2113                 rb->task_refs = 0;
2114         }
2115         rb->task_refs++;
2116         rb->ctx_refs++;
2117
2118         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2119                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2120         else
2121                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2122 }
2123
2124 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
2125 {
2126         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
2127         int i, nr = cs->nr;
2128         struct io_kiocb *req;
2129         struct req_batch rb;
2130
2131         io_init_req_batch(&rb);
2132         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2133         for (i = 0; i < nr; i++) {
2134                 req = cs->reqs[i];
2135                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2136                                         req->compl.cflags);
2137         }
2138         io_commit_cqring(ctx);
2139         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2140
2141         io_cqring_ev_posted(ctx);
2142         for (i = 0; i < nr; i++) {
2143                 req = cs->reqs[i];
2144
2145                 /* submission and completion refs */
2146                 if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2147                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2148         }
2149
2150         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2151         cs->nr = 0;
2152 }
2153
2154 /*
2155  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2156  * was the last reference to this request.
2157  */
2158 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2159 {
2160         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2161
2162         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2163                 nxt = io_req_find_next(req);
2164                 __io_free_req(req);
2165         }
2166         return nxt;
2167 }
2168
2169 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2170 {
2171         if (req_ref_put_and_test(req))
2172                 io_free_req(req);
2173 }
2174
2175 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2176 {
2177         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2178
2179         io_free_req(req);
2180 }
2181
2182 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2183 {
2184         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2185         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2186                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2187 }
2188
2189 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2190 {
2191         if (req_ref_sub_and_test(req, refs))
2192                 io_free_req_deferred(req);
2193 }
2194
2195 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2196 {
2197         /* See comment at the top of this file */
2198         smp_rmb();
2199         return __io_cqring_events(ctx);
2200 }
2201
2202 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2203 {
2204         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2205
2206         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2207         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2208 }
2209
2210 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2211 {
2212         unsigned int cflags;
2213
2214         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2215         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2216         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2217         kfree(kbuf);
2218         return cflags;
2219 }
2220
2221 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2222 {
2223         struct io_buffer *kbuf;
2224
2225         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2226         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2227 }
2228
2229 static inline bool io_run_task_work(void)
2230 {
2231         /*
2232          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2233          * not add work to such a task.
2234          */
2235         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2236                 return false;
2237         if (current->task_works) {
2238                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2239                 task_work_run();
2240                 return true;
2241         }
2242
2243         return false;
2244 }
2245
2246 /*
2247  * Find and free completed poll iocbs
2248  */
2249 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2250                                struct list_head *done)
2251 {
2252         struct req_batch rb;
2253         struct io_kiocb *req;
2254
2255         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2256         smp_rmb();
2257
2258         io_init_req_batch(&rb);
2259         while (!list_empty(done)) {
2260                 int cflags = 0;
2261
2262                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2263                 list_del(&req->inflight_entry);
2264
2265                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN &&
2266                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2267                         req->iopoll_completed = 0;
2268                         req_ref_get(req);
2269                         io_queue_async_work(req);
2270                         continue;
2271                 }
2272
2273                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2274                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2275
2276                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result, cflags);
2277                 (*nr_events)++;
2278
2279                 if (req_ref_put_and_test(req))
2280                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2281         }
2282
2283         io_commit_cqring(ctx);
2284         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2285         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2286 }
2287
2288 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2289                         long min)
2290 {
2291         struct io_kiocb *req, *tmp;
2292         LIST_HEAD(done);
2293         bool spin;
2294         int ret;
2295
2296         /*
2297          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2298          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2299          */
2300         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2301
2302         ret = 0;
2303         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2304                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2305
2306                 /*
2307                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2308                  * If we find a request that requires polling, break out
2309                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2310                  */
2311                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2312                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2313                         continue;
2314                 }
2315                 if (!list_empty(&done))
2316                         break;
2317
2318                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2319                 if (ret < 0)
2320                         break;
2321
2322                 /* iopoll may have completed current req */
2323                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2324                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2325
2326                 if (ret && spin)
2327                         spin = false;
2328                 ret = 0;
2329         }
2330
2331         if (!list_empty(&done))
2332                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2333
2334         return ret;
2335 }
2336
2337 /*
2338  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2339  * find and complete them.
2340  */
2341 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2342 {
2343         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2344                 return;
2345
2346         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2347         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2348                 unsigned int nr_events = 0;
2349
2350                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2351
2352                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2353                 if (nr_events == 0)
2354                         break;
2355                 /*
2356                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2357                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2358                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2359                  */
2360                 if (need_resched()) {
2361                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2362                         cond_resched();
2363                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2364                 }
2365         }
2366         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2367 }
2368
2369 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2370 {
2371         unsigned int nr_events = 0;
2372         int ret = 0;
2373
2374         /*
2375          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2376          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2377          * that got punted to a workqueue.
2378          */
2379         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2380         /*
2381          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2382          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2383          * already triggered a CQE (eg in error).
2384          */
2385         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2386                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2387         if (io_cqring_events(ctx))
2388                 goto out;
2389         do {
2390                 /*
2391                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2392                  * application entering polling for a command before it gets
2393                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2394                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2395                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2396                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2397                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2398                  * very same mutex.
2399                  */
2400                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2401                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2402                         io_run_task_work();
2403                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2404
2405                         if (list_empty(&ctx->iopoll_list))
2406                                 break;
2407                 }
2408                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2409         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2410 out:
2411         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2412         return ret;
2413 }
2414
2415 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2416 {
2417         /*
2418          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2419          * thread.
2420          */
2421         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2422                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2423
2424                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2425                 sb_end_write(sb);
2426         }
2427 }
2428
2429 #ifdef CONFIG_BLOCK
2430 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2431 {
2432         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2433
2434         if (!rw)
2435                 return !io_req_prep_async(req);
2436         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2437         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2438         return true;
2439 }
2440
2441 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2442 {
2443         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2444         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2445
2446         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2447                 return false;
2448         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2449             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2450                 return false;
2451         /*
2452          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2453          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2454          * -EAGAIN.
2455          */
2456         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2457                 return false;
2458         return true;
2459 }
2460 #else
2461 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2462 {
2463         return false;
2464 }
2465 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2466 {
2467         return false;
2468 }
2469 #endif
2470
2471 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2472                              unsigned int issue_flags)
2473 {
2474         int cflags = 0;
2475
2476         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2477                 kiocb_end_write(req);
2478         if (res != req->result) {
2479                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2480                     io_rw_should_reissue(req)) {
2481                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2482                         return;
2483                 }
2484                 req_set_fail(req);
2485         }
2486         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2487                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2488         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2489 }
2490
2491 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2492 {
2493         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2494
2495         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2496 }
2497
2498 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2499 {
2500         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2501
2502         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2503                 kiocb_end_write(req);
2504         if (unlikely(res != req->result)) {
2505                 if (!(res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2506                     io_resubmit_prep(req))) {
2507                         req_set_fail(req);
2508                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2509                 }
2510         }
2511
2512         WRITE_ONCE(req->result, res);
2513         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2514         smp_wmb();
2515         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2516 }
2517
2518 /*
2519  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2520  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2521  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2522  * accessing the kiocb cookie.
2523  */
2524 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2525 {
2526         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2527         const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
2528
2529         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2530         if (unlikely(in_async))
2531                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2532
2533         /*
2534          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2535          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2536          * different devices.
2537          */
2538         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2539                 ctx->poll_multi_file = false;
2540         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2541                 struct io_kiocb *list_req;
2542
2543                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2544                                                 inflight_entry);
2545                 if (list_req->file != req->file)
2546                         ctx->poll_multi_file = true;
2547         }
2548
2549         /*
2550          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2551          * it to the front so we find it first.
2552          */
2553         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2554                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2555         else
2556                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2557
2558         if (unlikely(in_async)) {
2559                 /*
2560                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2561                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2562                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2563                  * whether should wake up sq thread.
2564                  */
2565                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2566                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2567                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2568
2569                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2570         }
2571 }
2572
2573 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2574 {
2575         if (state->file_refs) {
2576                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2577                 state->file_refs = 0;
2578         }
2579 }
2580
2581 /*
2582  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2583  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2584  * has more than one submission.
2585  */
2586 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2587 {
2588         if (!state)
2589                 return fget(fd);
2590
2591         if (state->file_refs) {
2592                 if (state->fd == fd) {
2593                         state->file_refs--;
2594                         return state->file;
2595                 }
2596                 io_state_file_put(state);
2597         }
2598         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2599         if (unlikely(!state->file))
2600                 return NULL;
2601
2602         state->fd = fd;
2603         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2604         return state->file;
2605 }
2606
2607 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2608 {
2609         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2610 }
2611
2612 /*
2613  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2614  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2615  * inline.
2616  */
2617 static bool __io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2618 {
2619         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2620
2621         if (S_ISBLK(mode)) {
2622                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2623                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2624                         return true;
2625                 return false;
2626         }
2627         if (S_ISSOCK(mode))
2628                 return true;
2629         if (S_ISREG(mode)) {
2630                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2631                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2632                     file->f_op != &io_uring_fops)
2633                         return true;
2634                 return false;
2635         }
2636
2637         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2638         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2639                 return true;
2640
2641         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2642                 return false;
2643
2644         if (rw == READ)
2645                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2646
2647         return file->f_op->write_iter != NULL;
2648 }
2649
2650 static bool io_file_supports_async(struct io_kiocb *req, int rw)
2651 {
2652         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_ASYNC_READ))
2653                 return true;
2654         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_ASYNC_WRITE))
2655                 return true;
2656
2657         return __io_file_supports_async(req->file, rw);
2658 }
2659
2660 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2661 {
2662         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2663         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2664         struct file *file = req->file;
2665         unsigned ioprio;
2666         int ret;
2667
2668         if (!(req->flags & REQ_F_ISREG) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2669                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2670
2671         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2672         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2673                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2674                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2675         }
2676         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2677         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2678         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2679         if (unlikely(ret))
2680                 return ret;
2681
2682         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2683         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2684                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2685
2686         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2687         if (ioprio) {
2688                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2689                 if (ret)
2690                         return ret;
2691
2692                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2693         } else
2694                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2695
2696         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2697                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2698                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2699                         return -EOPNOTSUPP;
2700
2701                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2702                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2703                 req->iopoll_completed = 0;
2704         } else {
2705                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2706                         return -EINVAL;
2707                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2708         }
2709
2710         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2711             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2712                 req->imu = NULL;
2713                 io_req_set_rsrc_node(req);
2714         }
2715
2716         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2717         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2718         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2719         return 0;
2720 }
2721
2722 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2723 {
2724         switch (ret) {
2725         case -EIOCBQUEUED:
2726                 break;
2727         case -ERESTARTSYS:
2728         case -ERESTARTNOINTR:
2729         case -ERESTARTNOHAND:
2730         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2731                 /*
2732                  * We can't just restart the syscall, since previously
2733                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2734                  * IO with EINTR.
2735                  */
2736                 ret = -EINTR;
2737                 fallthrough;
2738         default:
2739                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2740         }
2741 }
2742
2743 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2744                        unsigned int issue_flags)
2745 {
2746         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2747         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2748         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2749
2750         /* add previously done IO, if any */
2751         if (io && io->bytes_done > 0) {
2752                 if (ret < 0)
2753                         ret = io->bytes_done;
2754                 else
2755                         ret += io->bytes_done;
2756         }
2757
2758         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2759                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2760         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2761                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2762         else
2763                 io_rw_done(kiocb, ret);
2764
2765         if (check_reissue && req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2766                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2767                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2768                         req_ref_get(req);
2769                         io_queue_async_work(req);
2770                 } else {
2771                         int cflags = 0;
2772
2773                         req_set_fail(req);
2774                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2775                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2776                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2777                 }
2778         }
2779 }
2780
2781 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
2782                              struct io_mapped_ubuf *imu)
2783 {
2784         size_t len = req->rw.len;
2785         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2786         size_t offset;
2787
2788         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2789                 return -EFAULT;
2790         /* not inside the mapped region */
2791         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2792                 return -EFAULT;
2793
2794         /*
2795          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2796          * and advance us to the beginning.
2797          */
2798         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2799         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2800
2801         if (offset) {
2802                 /*
2803                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2804                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2805                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2806                  * we know that:
2807                  *
2808                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2809                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2810                  *    first and last bvec
2811                  *
2812                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2813                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2814                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2815                  * since we can just skip the first segment, which may not
2816                  * be PAGE_SIZE aligned.
2817                  */
2818                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2819
2820                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2821                         iov_iter_advance(iter, offset);
2822                 } else {
2823                         unsigned long seg_skip;
2824
2825                         /* skip first vec */
2826                         offset -= bvec->bv_len;
2827                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2828
2829                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2830                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2831                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2832                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2833                 }
2834         }
2835
2836         return 0;
2837 }
2838
2839 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2840 {
2841         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2842         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
2843         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2844
2845         if (likely(!imu)) {
2846                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2847                         return -EFAULT;
2848                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2849                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
2850                 req->imu = imu;
2851         }
2852         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
2853 }
2854
2855 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2856 {
2857         if (needs_lock)
2858                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2859 }
2860
2861 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2862 {
2863         /*
2864          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2865          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2866          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2867          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2868          */
2869         if (needs_lock)
2870                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2871 }
2872
2873 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2874                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2875                                           bool needs_lock)
2876 {
2877         struct io_buffer *head;
2878
2879         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2880                 return kbuf;
2881
2882         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2883
2884         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2885
2886         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2887         if (head) {
2888                 if (!list_empty(&head->list)) {
2889                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2890                                                         list);
2891                         list_del(&kbuf->list);
2892                 } else {
2893                         kbuf = head;
2894                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2895                 }
2896                 if (*len > kbuf->len)
2897                         *len = kbuf->len;
2898         } else {
2899                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2900         }
2901
2902         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2903
2904         return kbuf;
2905 }
2906
2907 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2908                                         bool needs_lock)
2909 {
2910         struct io_buffer *kbuf;
2911         u16 bgid;
2912
2913         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2914         bgid = req->buf_index;
2915         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2916         if (IS_ERR(kbuf))
2917                 return kbuf;
2918         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2919         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2920         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2921 }
2922
2923 #ifdef CONFIG_COMPAT
2924 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2925                                 bool needs_lock)
2926 {
2927         struct compat_iovec __user *uiov;
2928         compat_ssize_t clen;
2929         void __user *buf;
2930         ssize_t len;
2931
2932         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2933         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2934                 return -EFAULT;
2935         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2936                 return -EFAULT;
2937         if (clen < 0)
2938                 return -EINVAL;
2939
2940         len = clen;
2941         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2942         if (IS_ERR(buf))
2943                 return PTR_ERR(buf);
2944         iov[0].iov_base = buf;
2945         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2946         return 0;
2947 }
2948 #endif
2949
2950 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2951                                       bool needs_lock)
2952 {
2953         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2954         void __user *buf;
2955         ssize_t len;
2956
2957         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2958                 return -EFAULT;
2959
2960         len = iov[0].iov_len;
2961         if (len < 0)
2962                 return -EINVAL;
2963         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2964         if (IS_ERR(buf))
2965                 return PTR_ERR(buf);
2966         iov[0].iov_base = buf;
2967         iov[0].iov_len = len;
2968         return 0;
2969 }
2970
2971 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2972                                     bool needs_lock)
2973 {
2974         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2975                 struct io_buffer *kbuf;
2976
2977                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2978                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2979                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2980                 return 0;
2981         }
2982         if (req->rw.len != 1)
2983                 return -EINVAL;
2984
2985 #ifdef CONFIG_COMPAT
2986         if (req->ctx->compat)
2987                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2988 #endif
2989
2990         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2991 }
2992
2993 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
2994                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
2995 {
2996         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2997         size_t sqe_len = req->rw.len;
2998         u8 opcode = req->opcode;
2999         ssize_t ret;
3000
3001         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3002                 *iovec = NULL;
3003                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3004         }
3005
3006         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3007         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3008                 return -EINVAL;
3009
3010         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3011                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3012                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3013                         if (IS_ERR(buf))
3014                                 return PTR_ERR(buf);
3015                         req->rw.len = sqe_len;
3016                 }
3017
3018                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3019                 *iovec = NULL;
3020                 return ret;
3021         }
3022
3023         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3024                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3025                 if (!ret)
3026                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3027                 *iovec = NULL;
3028                 return ret;
3029         }
3030
3031         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3032                               req->ctx->compat);
3033 }
3034
3035 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3036 {
3037         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3038 }
3039
3040 /*
3041  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3042  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3043  */
3044 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3045 {
3046         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3047         struct file *file = req->file;
3048         ssize_t ret = 0;
3049
3050         /*
3051          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3052          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3053          * the kiocb to be handled from an async context.
3054          */
3055         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3056                 return -EOPNOTSUPP;
3057         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3058                 return -EAGAIN;
3059
3060         while (iov_iter_count(iter)) {
3061                 struct iovec iovec;
3062                 ssize_t nr;
3063
3064                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3065                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3066                 } else {
3067                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3068                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3069                 }
3070
3071                 if (rw == READ) {
3072                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3073                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3074                 } else {
3075                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3076                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3077                 }
3078
3079                 if (nr < 0) {
3080                         if (!ret)
3081                                 ret = nr;
3082                         break;
3083                 }
3084                 ret += nr;
3085                 if (nr != iovec.iov_len)
3086                         break;
3087                 req->rw.len -= nr;
3088                 req->rw.addr += nr;
3089                 iov_iter_advance(iter, nr);
3090         }
3091
3092         return ret;
3093 }
3094
3095 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3096                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3097 {
3098         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3099
3100         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3101         rw->free_iovec = iovec;
3102         rw->bytes_done = 0;
3103         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3104         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3105                 return;
3106         if (!iovec) {
3107                 unsigned iov_off = 0;
3108
3109                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3110                 if (iter->iov != fast_iov) {
3111                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3112                         rw->iter.iov += iov_off;
3113                 }
3114                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3115                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3116                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3117         } else {
3118                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3119         }
3120 }
3121
3122 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3123 {
3124         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3125         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3126         return req->async_data == NULL;
3127 }
3128
3129 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3130                              const struct iovec *fast_iov,
3131                              struct iov_iter *iter, bool force)
3132 {
3133         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3134                 return 0;
3135         if (!req->async_data) {
3136                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3137                         kfree(iovec);
3138                         return -ENOMEM;
3139                 }
3140
3141                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3142         }
3143         return 0;
3144 }
3145
3146 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3147 {
3148         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3149         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3150         int ret;
3151
3152         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3153         if (unlikely(ret < 0))
3154                 return ret;
3155
3156         iorw->bytes_done = 0;
3157         iorw->free_iovec = iov;
3158         if (iov)
3159                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3160         return 0;
3161 }
3162
3163 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3164 {
3165         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3166                 return -EBADF;
3167         return io_prep_rw(req, sqe);
3168 }
3169
3170 /*
3171  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3172  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3173  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3174  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3175  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3176  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3177  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3178  * slow path.
3179  */
3180 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3181                              int sync, void *arg)
3182 {
3183         struct wait_page_queue *wpq;
3184         struct io_kiocb *req = wait->private;
3185         struct wait_page_key *key = arg;
3186
3187         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3188
3189         if (!wake_page_match(wpq, key))
3190                 return 0;
3191
3192         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3193         list_del_init(&wait->entry);
3194
3195         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3196         req_ref_get(req);
3197         io_req_task_queue(req);
3198         return 1;
3199 }
3200
3201 /*
3202  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3203  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3204  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3205  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3206  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3207  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3208  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3209  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3210  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3211  * async worker threads for a blocking retry.
3212  */
3213 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3214 {
3215         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3216         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3217         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3218
3219         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3220         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3221                 return false;
3222
3223         /* Only for buffered IO */
3224         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3225                 return false;
3226
3227         /*
3228          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3229          * support callback based unlocks
3230          */
3231         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3232                 return false;
3233
3234         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3235         wait->wait.private = req;
3236         wait->wait.flags = 0;
3237         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3238         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3239         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3240         kiocb->ki_waitq = wait;
3241         return true;
3242 }
3243
3244 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3245 {
3246         if (req->file->f_op->read_iter)
3247                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3248         else if (req->file->f_op->read)
3249                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3250         else
3251                 return -EINVAL;
3252 }
3253
3254 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
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         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3262
3263         if (rw) {
3264                 iter = &rw->iter;
3265                 iovec = NULL;
3266         } else {
3267                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3268                 if (ret < 0)
3269                         return ret;
3270         }
3271         io_size = iov_iter_count(iter);
3272         req->result = io_size;
3273
3274         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3275         if (!force_nonblock)
3276                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3277         else
3278                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3279
3280         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3281         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, READ)) {
3282                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3283                 return ret ?: -EAGAIN;
3284         }
3285
3286         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3287         if (unlikely(ret)) {
3288                 kfree(iovec);
3289                 return ret;
3290         }
3291
3292         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3293
3294         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3295                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3296                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3297                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3298                         goto done;
3299                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3300                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3301                         goto done;
3302                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3303                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3304                 ret = 0;
3305         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3306                 goto out_free;
3307         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3308                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3309                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3310                 goto done;
3311         }
3312
3313         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3314         if (ret2)
3315                 return ret2;
3316
3317         iovec = NULL;
3318         rw = req->async_data;
3319         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3320         iter = &rw->iter;
3321
3322         do {
3323                 io_size -= ret;
3324                 rw->bytes_done += ret;
3325                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3326                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3327                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3328                         return -EAGAIN;
3329                 }
3330
3331                 /*
3332                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3333                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3334                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3335                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3336                  */
3337                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3338                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3339                         return 0;
3340                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3341                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3342         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3343 done:
3344         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3345 out_free:
3346         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3347         if (iovec)
3348                 kfree(iovec);
3349         return 0;
3350 }
3351
3352 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3353 {
3354         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3355                 return -EBADF;
3356         return io_prep_rw(req, sqe);
3357 }
3358
3359 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3360 {
3361         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3362         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3363         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3364         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3365         ssize_t ret, ret2, io_size;
3366         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3367
3368         if (rw) {
3369                 iter = &rw->iter;
3370                 iovec = NULL;
3371         } else {
3372                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3373                 if (ret < 0)
3374                         return ret;
3375         }
3376         io_size = iov_iter_count(iter);
3377         req->result = io_size;
3378
3379         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3380         if (!force_nonblock)
3381                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3382         else
3383                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3384
3385         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3386         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, WRITE))
3387                 goto copy_iov;
3388
3389         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3390         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3391             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3392                 goto copy_iov;
3393
3394         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3395         if (unlikely(ret))
3396                 goto out_free;
3397
3398         /*
3399          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3400          * which will be released by another thread in
3401          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3402          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3403          * we return to userspace.
3404          */
3405         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3406                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3407                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3408                                         SB_FREEZE_WRITE);
3409         }
3410         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3411
3412         if (req->file->f_op->write_iter)
3413                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3414         else if (req->file->f_op->write)
3415                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3416         else
3417                 ret2 = -EINVAL;
3418
3419         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3420                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3421                 ret2 = -EAGAIN;
3422         }
3423
3424         /*
3425          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3426          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3427          */
3428         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3429                 ret2 = -EAGAIN;
3430         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3431         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3432                 goto done;
3433         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3434                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3435                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3436                         goto copy_iov;
3437 done:
3438                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3439         } else {
3440 copy_iov:
3441                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3442                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3443                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3444                 return ret ?: -EAGAIN;
3445         }
3446 out_free:
3447         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3448         if (iovec)
3449                 kfree(iovec);
3450         return ret;
3451 }
3452
3453 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3454                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3455 {
3456         struct io_rename *ren = &req->rename;
3457         const char __user *oldf, *newf;
3458
3459         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3460                 return -EBADF;
3461
3462         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3463         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3464         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3465         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3466         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3467
3468         ren->oldpath = getname(oldf);
3469         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3470                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3471
3472         ren->newpath = getname(newf);
3473         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3474                 putname(ren->oldpath);
3475                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3476         }
3477
3478         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3479         return 0;
3480 }
3481
3482 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3483 {
3484         struct io_rename *ren = &req->rename;
3485         int ret;
3486
3487         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3488                 return -EAGAIN;
3489
3490         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3491                                 ren->newpath, ren->flags);
3492
3493         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3494         if (ret < 0)
3495                 req_set_fail(req);
3496         io_req_complete(req, ret);
3497         return 0;
3498 }
3499
3500 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3501                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3502 {
3503         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3504         const char __user *fname;
3505
3506         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3507                 return -EBADF;
3508
3509         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3510
3511         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3512         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3513                 return -EINVAL;
3514
3515         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3516         un->filename = getname(fname);
3517         if (IS_ERR(un->filename))
3518                 return PTR_ERR(un->filename);
3519
3520         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3521         return 0;
3522 }
3523
3524 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3525 {
3526         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3527         int ret;
3528
3529         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3530                 return -EAGAIN;
3531
3532         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3533                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3534         else
3535                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3536
3537         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3538         if (ret < 0)
3539                 req_set_fail(req);
3540         io_req_complete(req, ret);
3541         return 0;
3542 }
3543
3544 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3545                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3546 {
3547 #if defined(CONFIG_NET)
3548         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3549                 return -EINVAL;
3550         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3551             sqe->buf_index)
3552                 return -EINVAL;
3553
3554         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3555         return 0;
3556 #else
3557         return -EOPNOTSUPP;
3558 #endif
3559 }
3560
3561 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3562 {
3563 #if defined(CONFIG_NET)
3564         struct socket *sock;
3565         int ret;
3566
3567         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3568                 return -EAGAIN;
3569
3570         sock = sock_from_file(req->file);
3571         if (unlikely(!sock))
3572                 return -ENOTSOCK;
3573
3574         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3575         if (ret < 0)
3576                 req_set_fail(req);
3577         io_req_complete(req, ret);
3578         return 0;
3579 #else
3580         return -EOPNOTSUPP;
3581 #endif
3582 }
3583
3584 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3585                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3586 {
3587         struct io_splice* sp = &req->splice;
3588         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3589
3590         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3591                 return -EINVAL;
3592
3593         sp->file_in = NULL;
3594         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3595         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3596
3597         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3598                 return -EINVAL;
3599
3600         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3601                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3602         if (!sp->file_in)
3603                 return -EBADF;
3604         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3605         return 0;
3606 }
3607
3608 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3609                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3610 {
3611         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3612                 return -EINVAL;
3613         return __io_splice_prep(req, sqe);
3614 }
3615
3616 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3617 {
3618         struct io_splice *sp = &req->splice;
3619         struct file *in = sp->file_in;
3620         struct file *out = sp->file_out;
3621         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3622         long ret = 0;
3623
3624         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3625                 return -EAGAIN;
3626         if (sp->len)
3627                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3628
3629         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3630                 io_put_file(in);
3631         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3632
3633         if (ret != sp->len)
3634                 req_set_fail(req);
3635         io_req_complete(req, ret);
3636         return 0;
3637 }
3638
3639 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3640 {
3641         struct io_splice* sp = &req->splice;
3642
3643         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3644         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3645         return __io_splice_prep(req, sqe);
3646 }
3647
3648 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3649 {
3650         struct io_splice *sp = &req->splice;
3651         struct file *in = sp->file_in;
3652         struct file *out = sp->file_out;
3653         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3654         loff_t *poff_in, *poff_out;
3655         long ret = 0;
3656
3657         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3658                 return -EAGAIN;
3659
3660         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3661         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3662
3663         if (sp->len)
3664                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3665
3666         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3667                 io_put_file(in);
3668         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3669
3670         if (ret != sp->len)
3671                 req_set_fail(req);
3672         io_req_complete(req, ret);
3673         return 0;
3674 }
3675
3676 /*
3677  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3678  */
3679 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3680 {
3681         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3682
3683         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3684                 return -EINVAL;
3685
3686         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3687         return 0;
3688 }
3689
3690 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3691 {
3692         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3693
3694         if (!req->file)
3695                 return -EBADF;
3696
3697         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3698                 return -EINVAL;
3699         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3700                 return -EINVAL;
3701
3702         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3703         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3704                 return -EINVAL;
3705
3706         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3707         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3708         return 0;
3709 }
3710
3711 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3712 {
3713         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3714         int ret;
3715
3716         /* fsync always requires a blocking context */
3717         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3718                 return -EAGAIN;
3719
3720         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3721                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3722                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3723         if (ret < 0)
3724                 req_set_fail(req);
3725         io_req_complete(req, ret);
3726         return 0;
3727 }
3728
3729 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3730                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3731 {
3732         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3733                 return -EINVAL;
3734         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3735                 return -EINVAL;
3736
3737         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3738         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3739         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3740         return 0;
3741 }
3742
3743 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3744 {
3745         int ret;
3746
3747         /* fallocate always requiring blocking context */
3748         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3749                 return -EAGAIN;
3750         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3751                                 req->sync.len);
3752         if (ret < 0)
3753                 req_set_fail(req);
3754         io_req_complete(req, ret);
3755         return 0;
3756 }
3757
3758 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3759 {
3760         const char __user *fname;
3761         int ret;
3762
3763         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3764                 return -EINVAL;
3765         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3766                 return -EBADF;
3767
3768         /* open.how should be already initialised */
3769         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3770                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3771
3772         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3773         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3774         req->open.filename = getname(fname);
3775         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3776                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3777                 req->open.filename = NULL;
3778                 return ret;
3779         }
3780         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3781         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3782         return 0;
3783 }
3784
3785 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3786 {
3787         u64 flags, mode;
3788
3789         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3790                 return -EINVAL;
3791         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3792         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3793         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3794         return __io_openat_prep(req, sqe);
3795 }
3796
3797 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3798 {
3799         struct open_how __user *how;
3800         size_t len;
3801         int ret;
3802
3803         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3804                 return -EINVAL;
3805         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3806         len = READ_ONCE(sqe->len);
3807         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3808                 return -EINVAL;
3809
3810         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3811                                         len);
3812         if (ret)
3813                 return ret;
3814
3815         return __io_openat_prep(req, sqe);
3816 }
3817
3818 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3819 {
3820         struct open_flags op;
3821         struct file *file;
3822         bool nonblock_set;
3823         bool resolve_nonblock;
3824         int ret;
3825
3826         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3827         if (ret)
3828                 goto err;
3829         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3830         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3831         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3832                 /*
3833                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3834                  * it'll always -EAGAIN
3835                  */
3836                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3837                         return -EAGAIN;
3838                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3839                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3840         }
3841
3842         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3843         if (ret < 0)
3844                 goto err;
3845
3846         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3847         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3848         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3849             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3850                 /*
3851                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3852                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3853                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3854                  */
3855                 put_unused_fd(ret);
3856                 return -EAGAIN;
3857         }
3858
3859         if (IS_ERR(file)) {
3860                 put_unused_fd(ret);
3861                 ret = PTR_ERR(file);
3862         } else {
3863                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3864                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3865                 fsnotify_open(file);
3866                 fd_install(ret, file);
3867         }
3868 err:
3869         putname(req->open.filename);
3870         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3871         if (ret < 0)
3872                 req_set_fail(req);
3873         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3874         return 0;
3875 }
3876
3877 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3878 {
3879         return io_openat2(req, issue_flags);
3880 }
3881
3882 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3883                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3884 {
3885         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3886         u64 tmp;
3887
3888         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3889                 return -EINVAL;
3890
3891         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3892         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3893                 return -EINVAL;
3894
3895         memset(p, 0, sizeof(*p));
3896         p->nbufs = tmp;
3897         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3898         return 0;
3899 }
3900
3901 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3902                                int bgid, unsigned nbufs)
3903 {
3904         unsigned i = 0;
3905
3906         /* shouldn't happen */
3907         if (!nbufs)
3908                 return 0;
3909
3910         /* the head kbuf is the list itself */
3911         while (!list_empty(&buf->list)) {
3912                 struct io_buffer *nxt;
3913
3914                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3915                 list_del(&nxt->list);
3916                 kfree(nxt);
3917                 if (++i == nbufs)
3918                         return i;
3919         }
3920         i++;
3921         kfree(buf);
3922         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3923
3924         return i;
3925 }
3926
3927 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3928 {
3929         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3930         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3931         struct io_buffer *head;
3932         int ret = 0;
3933         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3934
3935         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3936
3937         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3938
3939         ret = -ENOENT;
3940         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3941         if (head)
3942                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3943         if (ret < 0)
3944                 req_set_fail(req);
3945
3946         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3947         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3948         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3949         return 0;
3950 }
3951
3952 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3953                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3954 {
3955         unsigned long size, tmp_check;
3956         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3957         u64 tmp;
3958
3959         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3960                 return -EINVAL;
3961
3962         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3963         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3964                 return -E2BIG;
3965         p->nbufs = tmp;
3966         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3967         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3968
3969         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
3970                                 &size))
3971                 return -EOVERFLOW;
3972         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
3973                 return -EOVERFLOW;
3974
3975         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3976         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3977                 return -EFAULT;
3978
3979         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3980         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3981         if (tmp > USHRT_MAX)
3982                 return -E2BIG;
3983         p->bid = tmp;
3984         return 0;
3985 }
3986
3987 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3988 {
3989         struct io_buffer *buf;
3990         u64 addr = pbuf->addr;
3991         int i, bid = pbuf->bid;
3992
3993         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3994                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3995                 if (!buf)
3996                         break;
3997
3998                 buf->addr = addr;
3999                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4000                 buf->bid = bid;
4001                 addr += pbuf->len;
4002                 bid++;
4003                 if (!*head) {
4004                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4005                         *head = buf;
4006                 } else {
4007                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4008                 }
4009         }
4010
4011         return i ? i : -ENOMEM;
4012 }
4013
4014 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4015 {
4016         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4017         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4018         struct io_buffer *head, *list;
4019         int ret = 0;
4020         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4021
4022         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4023
4024         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4025
4026         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4027
4028         ret = io_add_buffers(p, &head);
4029         if (ret >= 0 && !list) {
4030                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4031                 if (ret < 0)
4032                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4033         }
4034         if (ret < 0)
4035                 req_set_fail(req);
4036         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4037         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4038         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4039         return 0;
4040 }
4041
4042 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4043                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4044 {
4045 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4046         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4047                 return -EINVAL;
4048         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4049                 return -EINVAL;
4050
4051         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4052         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4053         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4054
4055         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4056                 struct epoll_event __user *ev;
4057
4058                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4059                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4060                         return -EFAULT;
4061         }
4062
4063         return 0;
4064 #else
4065         return -EOPNOTSUPP;
4066 #endif
4067 }
4068
4069 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4070 {
4071 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4072         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4073         int ret;
4074         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4075
4076         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4077         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4078                 return -EAGAIN;
4079
4080         if (ret < 0)
4081                 req_set_fail(req);
4082         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4083         return 0;
4084 #else
4085         return -EOPNOTSUPP;
4086 #endif
4087 }
4088
4089 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4090 {
4091 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4092         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4093                 return -EINVAL;
4094         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4095                 return -EINVAL;
4096
4097         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4098         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4099         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4100         return 0;
4101 #else
4102         return -EOPNOTSUPP;
4103 #endif
4104 }
4105
4106 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4107 {
4108 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4109         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4110         int ret;
4111
4112         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4113                 return -EAGAIN;
4114
4115         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4116         if (ret < 0)
4117                 req_set_fail(req);
4118         io_req_complete(req, ret);
4119         return 0;
4120 #else
4121         return -EOPNOTSUPP;
4122 #endif
4123 }
4124
4125 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4126 {
4127         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4128                 return -EINVAL;
4129         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4130                 return -EINVAL;
4131
4132         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4133         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4134         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4135         return 0;
4136 }
4137
4138 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4139 {
4140         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4141         int ret;
4142
4143         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4144                 switch (fa->advice) {
4145                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4146                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4147                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4148                         break;
4149                 default:
4150                         return -EAGAIN;
4151                 }
4152         }
4153
4154         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4155         if (ret < 0)
4156                 req_set_fail(req);
4157         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4158         return 0;
4159 }
4160
4161 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4162 {
4163         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4164                 return -EINVAL;
4165         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4166                 return -EINVAL;
4167         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4168                 return -EBADF;
4169
4170         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4171         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4172         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4173         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4174         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4175
4176         return 0;
4177 }
4178
4179 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4180 {
4181         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4182         int ret;
4183
4184         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4185                 return -EAGAIN;
4186
4187         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4188                        ctx->buffer);
4189
4190         if (ret < 0)
4191                 req_set_fail(req);
4192         io_req_complete(req, ret);
4193         return 0;
4194 }
4195
4196 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4197 {
4198         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4199                 return -EINVAL;
4200         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4201             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4202                 return -EINVAL;
4203         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4204                 return -EBADF;
4205
4206         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4207         return 0;
4208 }
4209
4210 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4211 {
4212         struct files_struct *files = current->files;
4213         struct io_close *close = &req->close;
4214         struct fdtable *fdt;
4215         struct file *file = NULL;
4216         int ret = -EBADF;
4217
4218         spin_lock(&files->file_lock);
4219         fdt = files_fdtable(files);
4220         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4221                 spin_unlock(&files->file_lock);
4222                 goto err;
4223         }
4224         file = fdt->fd[close->fd];
4225         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4226                 spin_unlock(&files->file_lock);
4227                 file = NULL;
4228                 goto err;
4229         }
4230
4231         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4232         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4233                 spin_unlock(&files->file_lock);
4234                 return -EAGAIN;
4235         }
4236
4237         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4238         spin_unlock(&files->file_lock);
4239         if (ret < 0) {
4240                 if (ret == -ENOENT)
4241                         ret = -EBADF;
4242                 goto err;
4243         }
4244
4245         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4246         ret = filp_close(file, current->files);
4247 err:
4248         if (ret < 0)
4249                 req_set_fail(req);
4250         if (file)
4251                 fput(file);
4252         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4253         return 0;
4254 }
4255
4256 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4257 {
4258         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4259
4260         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4261                 return -EINVAL;
4262         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4263                 return -EINVAL;
4264
4265         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4266         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4267         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4268         return 0;
4269 }
4270
4271 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4272 {
4273         int ret;
4274
4275         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4276         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4277                 return -EAGAIN;
4278
4279         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4280                                 req->sync.flags);
4281         if (ret < 0)
4282                 req_set_fail(req);
4283         io_req_complete(req, ret);
4284         return 0;
4285 }
4286
4287 #if defined(CONFIG_NET)
4288 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4289                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4290 {
4291         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4292
4293         if (async_msg)
4294                 return -EAGAIN;
4295         if (io_alloc_async_data(req)) {
4296                 kfree(kmsg->free_iov);
4297                 return -ENOMEM;
4298         }
4299         async_msg = req->async_data;
4300         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4301         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4302         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4303         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4304         if (!async_msg->free_iov)
4305                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4306
4307         return -EAGAIN;
4308 }
4309
4310 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4311                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4312 {
4313         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4314         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4315         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4316                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4317 }
4318
4319 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4320 {
4321         int ret;
4322
4323         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4324         if (!ret)
4325                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4326         return ret;
4327 }
4328
4329 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4330 {
4331         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4332
4333         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4334                 return -EINVAL;
4335
4336         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4337         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4338         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4339         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4340                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4341
4342 #ifdef CONFIG_COMPAT
4343         if (req->ctx->compat)
4344                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4345 #endif
4346         return 0;
4347 }
4348
4349 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4350 {
4351         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4352         struct socket *sock;
4353         unsigned flags;
4354         int min_ret = 0;
4355         int ret;
4356
4357         sock = sock_from_file(req->file);
4358         if (unlikely(!sock))
4359                 return -ENOTSOCK;
4360
4361         kmsg = req->async_data;
4362         if (!kmsg) {
4363                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4364                 if (ret)
4365                         return ret;
4366                 kmsg = &iomsg;
4367         }
4368
4369         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4370         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4371                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4372         if (flags & MSG_WAITALL)
4373                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4374
4375         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4376         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4377                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4378         if (ret == -ERESTARTSYS)
4379                 ret = -EINTR;
4380
4381         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4382         if (kmsg->free_iov)
4383                 kfree(kmsg->free_iov);
4384         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4385         if (ret < min_ret)
4386                 req_set_fail(req);
4387         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4388         return 0;
4389 }
4390
4391 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4392 {
4393         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4394         struct msghdr msg;
4395         struct iovec iov;
4396         struct socket *sock;
4397         unsigned flags;
4398         int min_ret = 0;
4399         int ret;
4400
4401         sock = sock_from_file(req->file);
4402         if (unlikely(!sock))
4403                 return -ENOTSOCK;
4404
4405         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4406         if (unlikely(ret))
4407                 return ret;
4408
4409         msg.msg_name = NULL;
4410         msg.msg_control = NULL;
4411         msg.msg_controllen = 0;
4412         msg.msg_namelen = 0;
4413
4414         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4415         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4416                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4417         if (flags & MSG_WAITALL)
4418                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4419
4420         msg.msg_flags = flags;
4421         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4422         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4423                 return -EAGAIN;
4424         if (ret == -ERESTARTSYS)
4425                 ret = -EINTR;
4426
4427         if (ret < min_ret)
4428                 req_set_fail(req);
4429         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4430         return 0;
4431 }
4432
4433 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4434                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4435 {
4436         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4437         struct iovec __user *uiov;
4438         size_t iov_len;
4439         int ret;
4440
4441         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4442                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4443         if (ret)
4444                 return ret;
4445
4446         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4447                 if (iov_len > 1)
4448                         return -EINVAL;
4449                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4450                         return -EFAULT;
4451                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4452                 iomsg->free_iov = NULL;
4453         } else {
4454                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4455                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4456                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4457                                      false);
4458                 if (ret > 0)
4459                         ret = 0;
4460         }
4461
4462         return ret;
4463 }
4464
4465 #ifdef CONFIG_COMPAT
4466 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4467                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4468 {
4469         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4470         struct compat_iovec __user *uiov;
4471         compat_uptr_t ptr;
4472         compat_size_t len;
4473         int ret;
4474
4475         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4476                                   &ptr, &len);
4477         if (ret)
4478                 return ret;
4479
4480         uiov = compat_ptr(ptr);
4481         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4482                 compat_ssize_t clen;
4483
4484                 if (len > 1)
4485                         return -EINVAL;
4486                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4487                         return -EFAULT;
4488                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4489                         return -EFAULT;
4490                 if (clen < 0)
4491                         return -EINVAL;
4492                 sr->len = clen;
4493                 iomsg->free_iov = NULL;
4494         } else {
4495                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4496                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4497                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4498                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4499                 if (ret < 0)
4500                         return ret;
4501         }
4502
4503         return 0;
4504 }
4505 #endif
4506
4507 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4508                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4509 {
4510         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4511
4512 #ifdef CONFIG_COMPAT
4513         if (req->ctx->compat)
4514                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4515 #endif
4516
4517         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4518 }
4519
4520 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4521                                                bool needs_lock)
4522 {
4523         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4524         struct io_buffer *kbuf;
4525
4526         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4527         if (IS_ERR(kbuf))
4528                 return kbuf;
4529
4530         sr->kbuf = kbuf;
4531         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4532         return kbuf;
4533 }
4534
4535 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4536 {
4537         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4538 }
4539
4540 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4541 {
4542         int ret;
4543
4544         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4545         if (!ret)
4546                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4547         return ret;
4548 }
4549
4550 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4551 {
4552         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4553
4554         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4555                 return -EINVAL;
4556
4557         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4558         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4559         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4560         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4561         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4562                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4563
4564 #ifdef CONFIG_COMPAT
4565         if (req->ctx->compat)
4566                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4567 #endif
4568         return 0;
4569 }
4570
4571 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4572 {
4573         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4574         struct socket *sock;
4575         struct io_buffer *kbuf;
4576         unsigned flags;
4577         int min_ret = 0;
4578         int ret, cflags = 0;
4579         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4580
4581         sock = sock_from_file(req->file);
4582         if (unlikely(!sock))
4583                 return -ENOTSOCK;
4584
4585         kmsg = req->async_data;
4586         if (!kmsg) {
4587                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4588                 if (ret)
4589                         return ret;
4590                 kmsg = &iomsg;
4591         }
4592
4593         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4594                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4595                 if (IS_ERR(kbuf))
4596                         return PTR_ERR(kbuf);
4597                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4598                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4599                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4600                                 1, req->sr_msg.len);
4601         }
4602
4603         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4604         if (force_nonblock)
4605                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4606         if (flags & MSG_WAITALL)
4607                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4608
4609         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4610                                         kmsg->uaddr, flags);
4611         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4612                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4613         if (ret == -ERESTARTSYS)
4614                 ret = -EINTR;
4615
4616         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4617                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4618         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4619         if (kmsg->free_iov)
4620                 kfree(kmsg->free_iov);
4621         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4622         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4623                 req_set_fail(req);
4624         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4625         return 0;
4626 }
4627
4628 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4629 {
4630         struct io_buffer *kbuf;
4631         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4632         struct msghdr msg;
4633         void __user *buf = sr->buf;
4634         struct socket *sock;
4635         struct iovec iov;
4636         unsigned flags;
4637         int min_ret = 0;
4638         int ret, cflags = 0;
4639         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4640
4641         sock = sock_from_file(req->file);
4642         if (unlikely(!sock))
4643                 return -ENOTSOCK;
4644
4645         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4646                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4647                 if (IS_ERR(kbuf))
4648                         return PTR_ERR(kbuf);
4649                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4650         }
4651
4652         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4653         if (unlikely(ret))
4654                 goto out_free;
4655
4656         msg.msg_name = NULL;
4657         msg.msg_control = NULL;
4658         msg.msg_controllen = 0;
4659         msg.msg_namelen = 0;
4660         msg.msg_iocb = NULL;
4661         msg.msg_flags = 0;
4662
4663         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4664         if (force_nonblock)
4665                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4666         if (flags & MSG_WAITALL)
4667                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4668
4669         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4670         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4671                 return -EAGAIN;
4672         if (ret == -ERESTARTSYS)
4673                 ret = -EINTR;
4674 out_free:
4675         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4676                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4677         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4678                 req_set_fail(req);
4679         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4680         return 0;
4681 }
4682
4683 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4684 {
4685         struct io_accept *accept = &req->accept;
4686
4687         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4688                 return -EINVAL;
4689         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4690                 return -EINVAL;
4691
4692         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4693         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4694         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4695         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4696         return 0;
4697 }
4698
4699 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4700 {
4701         struct io_accept *accept = &req->accept;
4702         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4703         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4704         int ret;
4705
4706         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4707                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4708
4709         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4710                                         accept->addr_len, accept->flags,
4711                                         accept->nofile);
4712         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4713                 return -EAGAIN;
4714         if (ret < 0) {
4715                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4716                         ret = -EINTR;
4717                 req_set_fail(req);
4718         }
4719         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4720         return 0;
4721 }
4722
4723 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4724 {
4725         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4726         struct io_connect *conn = &req->connect;
4727
4728         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4729 }
4730
4731 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4732 {
4733         struct io_connect *conn = &req->connect;
4734
4735         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4736                 return -EINVAL;
4737         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4738                 return -EINVAL;
4739
4740         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4741         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4742         return 0;
4743 }
4744
4745 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4746 {
4747         struct io_async_connect __io, *io;
4748         unsigned file_flags;
4749         int ret;
4750         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4751
4752         if (req->async_data) {
4753                 io = req->async_data;
4754         } else {
4755                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4756                                                 req->connect.addr_len,
4757                                                 &__io.address);
4758                 if (ret)
4759                         goto out;
4760                 io = &__io;
4761         }
4762
4763         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4764
4765         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4766                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4767         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4768                 if (req->async_data)
4769                         return -EAGAIN;
4770                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4771                         ret = -ENOMEM;
4772                         goto out;
4773                 }
4774                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4775                 return -EAGAIN;
4776         }
4777         if (ret == -ERESTARTSYS)
4778                 ret = -EINTR;
4779 out:
4780         if (ret < 0)
4781                 req_set_fail(req);
4782         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4783         return 0;
4784 }
4785 #else /* !CONFIG_NET */
4786 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4787 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4788 {                                                                       \
4789         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4790 }
4791
4792 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4793 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4794 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4795 {                                                                       \
4796         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4797 }                                                                       \
4798
4799 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4800 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4801 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4802 {                                                                       \
4803         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4804 }
4805
4806 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4807 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4808 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4809 IO_NETOP_PREP(accept);
4810 IO_NETOP_FN(send);
4811 IO_NETOP_FN(recv);
4812 #endif /* CONFIG_NET */
4813
4814 struct io_poll_table {
4815         struct poll_table_struct pt;
4816         struct io_kiocb *req;
4817         int error;
4818 };
4819
4820 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4821                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4822 {
4823         int ret;
4824
4825         /* for instances that support it check for an event match first: */
4826         if (mask && !(mask & poll->events))
4827                 return 0;
4828
4829         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4830
4831         list_del_init(&poll->wait.entry);
4832
4833         req->result = mask;
4834         req->task_work.func = func;
4835
4836         /*
4837          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4838          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4839          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4840          * have the needed state needed for it anyway.
4841          */
4842         ret = io_req_task_work_add(req);
4843         if (unlikely(ret)) {
4844                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4845                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4846         }
4847         return 1;
4848 }
4849
4850 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4851         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4852 {
4853         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4854
4855         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4856                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4857
4858                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4859         }
4860
4861         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4862         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4863                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4864                 return true;
4865         }
4866
4867         return false;
4868 }
4869
4870 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4871 {
4872         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4873         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4874                 return req->async_data;
4875         return req->apoll->double_poll;
4876 }
4877
4878 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4879 {
4880         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4881                 return &req->poll;
4882         return &req->apoll->poll;
4883 }
4884
4885 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4886         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4887 {
4888         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4889
4890         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4891
4892         if (poll && poll->head) {
4893                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4894
4895                 spin_lock(&head->lock);
4896                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4897                 if (poll->wait.private)
4898                         req_ref_put(req);
4899                 poll->head = NULL;
4900                 spin_unlock(&head->lock);
4901         }
4902 }
4903
4904 static bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
4905         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4906 {
4907         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4908         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
4909         int error;
4910
4911         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
4912                 error = -ECANCELED;
4913                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
4914         } else {
4915                 error = mangle_poll(mask);
4916         }
4917         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
4918                 flags = 0;
4919         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
4920                 io_poll_remove_waitqs(req);
4921                 req->poll.done = true;
4922                 flags = 0;
4923         }
4924         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
4925                 ctx->cq_extra++;
4926
4927         io_commit_cqring(ctx);
4928         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
4929 }
4930
4931 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4932 {
4933         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4934         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4935         struct io_kiocb *nxt;
4936
4937         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4938                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4939         } else {
4940                 bool done;
4941
4942                 done = io_poll_complete(req, req->result);
4943                 if (done) {
4944                         hash_del(&req->hash_node);
4945                 } else {
4946                         req->result = 0;
4947                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
4948                 }
4949                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4950                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4951
4952                 if (done) {
4953                         nxt = io_put_req_find_next(req);
4954                         if (nxt)
4955                                 __io_req_task_submit(nxt);
4956                 }
4957         }
4958 }
4959
4960 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4961                                int sync, void *key)
4962 {
4963         struct io_kiocb *req = wait->private;
4964         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4965         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4966
4967         /* for instances that support it check for an event match first: */
4968         if (mask && !(mask & poll->events))
4969                 return 0;
4970         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
4971                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4972
4973         list_del_init(&wait->entry);
4974
4975         if (poll && poll->head) {
4976                 bool done;
4977
4978                 spin_lock(&poll->head->lock);
4979                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4980                 if (!done)
4981                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4982                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4983                 wait->private = NULL;
4984                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4985                 if (!done) {
4986                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4987                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4988                 }
4989         }
4990         req_ref_put(req);
4991         return 1;
4992 }
4993
4994 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4995                               wait_queue_func_t wake_func)
4996 {
4997         poll->head = NULL;
4998         poll->done = false;
4999         poll->canceled = false;
5000 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5001         /* mask in events that we always want/need */
5002         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5003         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5004         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5005 }
5006
5007 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5008                             struct wait_queue_head *head,
5009                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5010 {
5011         struct io_kiocb *req = pt->req;
5012
5013         /*
5014          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5015          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5016          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5017          */
5018         if (unlikely(poll->head)) {
5019                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5020
5021                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5022                 if (*poll_ptr) {
5023                         pt->error = -EINVAL;
5024                         return;
5025                 }
5026                 /*
5027                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5028                  * into one-shot mode.
5029                  */
5030                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5031                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5032                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5033                 if (poll_one->head == head)
5034                         return;
5035                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5036                 if (!poll) {
5037                         pt->error = -ENOMEM;
5038                         return;
5039                 }
5040                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5041                 req_ref_get(req);
5042                 poll->wait.private = req;
5043                 *poll_ptr = poll;
5044         }
5045
5046         pt->error = 0;
5047         poll->head = head;
5048
5049         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5050                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5051         else
5052                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5053 }
5054
5055 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5056                                struct poll_table_struct *p)
5057 {
5058         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5059         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5060
5061         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5062 }
5063
5064 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5065 {
5066         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5067         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5068         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5069
5070         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req, req->opcode, req->user_data);
5071
5072         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5073                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5074                 return;
5075         }
5076
5077         hash_del(&req->hash_node);
5078         io_poll_remove_double(req);
5079         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5080
5081         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5082                 __io_req_task_submit(req);
5083         else
5084                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5085 }
5086
5087 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5088                         void *key)
5089 {
5090         struct io_kiocb *req = wait->private;
5091         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5092
5093         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5094                                         key_to_poll(key));
5095
5096         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5097 }
5098
5099 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5100 {
5101         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5102         struct hlist_head *list;
5103
5104         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5105         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5106 }
5107
5108 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5109                                       struct io_poll_iocb *poll,
5110                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5111                                       wait_queue_func_t wake_func)
5112         __acquires(&ctx->completion_lock)
5113 {
5114         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5115         bool cancel = false;
5116
5117         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5118         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5119         poll->file = req->file;
5120         poll->wait.private = req;
5121
5122         ipt->pt._key = mask;
5123         ipt->req = req;
5124         ipt->error = -EINVAL;
5125
5126         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5127
5128         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5129         if (likely(poll->head)) {
5130                 spin_lock(&poll->head->lock);
5131                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5132                         if (ipt->error)
5133                                 cancel = true;
5134                         ipt->error = 0;
5135                         mask = 0;
5136                 }
5137                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5138                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5139                 else if (cancel)
5140                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5141                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5142                         io_poll_req_insert(req);
5143                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5144         }
5145
5146         return mask;
5147 }
5148
5149 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5150 {
5151         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5152         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5153         struct async_poll *apoll;
5154         struct io_poll_table ipt;
5155         __poll_t mask, ret;
5156         int rw;
5157
5158         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5159                 return false;
5160         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5161                 return false;
5162         if (def->pollin)
5163                 rw = READ;
5164         else if (def->pollout)
5165                 rw = WRITE;
5166         else
5167                 return false;
5168         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5169         if (!io_file_supports_async(req, rw))
5170                 return false;
5171
5172         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5173         if (unlikely(!apoll))
5174                 return false;
5175         apoll->double_poll = NULL;
5176
5177         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5178         req->apoll = apoll;
5179
5180         mask = EPOLLONESHOT;
5181         if (def->pollin)
5182                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5183         if (def->pollout)
5184                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5185
5186         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5187         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5188             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5189                 mask &= ~POLLIN;
5190
5191         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5192
5193         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5194
5195         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5196                                         io_async_wake);
5197         if (ret || ipt.error) {
5198                 io_poll_remove_double(req);
5199                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5200                 return false;
5201         }
5202         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5203         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
5204                                 mask, apoll->poll.events);
5205         return true;
5206 }
5207
5208 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5209                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5210         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5211 {
5212         bool do_complete = false;
5213
5214         if (!poll->head)
5215                 return false;
5216         spin_lock(&poll->head->lock);
5217         if (do_cancel)
5218                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5219         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5220                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5221                 do_complete = true;
5222         }
5223         spin_unlock(&poll->head->lock);
5224         hash_del(&req->hash_node);
5225         return do_complete;
5226 }
5227
5228 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req)
5229         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5230 {
5231         bool do_complete;
5232
5233         io_poll_remove_double(req);
5234         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5235
5236         if (req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD && do_complete) {
5237                 /* non-poll requests have submit ref still */
5238                 req_ref_put(req);
5239         }
5240         return do_complete;
5241 }
5242
5243 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5244         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5245 {
5246         bool do_complete;
5247
5248         do_complete = io_poll_remove_waitqs(req);
5249         if (do_complete) {
5250                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5251                 io_commit_cqring(req->ctx);
5252                 req_set_fail(req);
5253                 io_put_req_deferred(req, 1);
5254         }
5255
5256         return do_complete;
5257 }
5258
5259 /*
5260  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5261  */
5262 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5263                                bool cancel_all)
5264 {
5265         struct hlist_node *tmp;
5266         struct io_kiocb *req;
5267         int posted = 0, i;
5268
5269         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5270         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5271                 struct hlist_head *list;
5272
5273                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5274                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5275                         if (io_match_task(req, tsk, cancel_all))
5276                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5277                 }
5278         }
5279         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5280
5281         if (posted)
5282                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5283
5284         return posted != 0;
5285 }
5286
5287 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5288                                      bool poll_only)
5289         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5290 {
5291         struct hlist_head *list;
5292         struct io_kiocb *req;
5293
5294         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5295         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5296                 if (sqe_addr != req->user_data)
5297                         continue;
5298                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5299                         continue;
5300                 return req;
5301         }
5302         return NULL;
5303 }
5304
5305 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5306                           bool poll_only)
5307         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5308 {
5309         struct io_kiocb *req;
5310
5311         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5312         if (!req)
5313                 return -ENOENT;
5314         if (io_poll_remove_one(req))
5315                 return 0;
5316
5317         return -EALREADY;
5318 }
5319
5320 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5321                                      unsigned int flags)
5322 {
5323         u32 events;
5324
5325         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5326 #ifdef __BIG_ENDIAN
5327         events = swahw32(events);
5328 #endif
5329         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5330                 events |= EPOLLONESHOT;
5331         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5332 }
5333
5334 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5335                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5336 {
5337         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5338         u32 flags;
5339
5340         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5341                 return -EINVAL;
5342         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
5343                 return -EINVAL;
5344         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5345         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5346                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5347                 return -EINVAL;
5348         /* meaningless without update */
5349         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5350                 return -EINVAL;
5351
5352         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5353         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5354         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5355
5356         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5357         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5358                 return -EINVAL;
5359         if (upd->update_events)
5360                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5361         else if (sqe->poll32_events)
5362                 return -EINVAL;
5363
5364         return 0;
5365 }
5366
5367 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5368                         void *key)
5369 {
5370         struct io_kiocb *req = wait->private;
5371         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5372
5373         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5374 }
5375
5376 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5377                                struct poll_table_struct *p)
5378 {
5379         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5380
5381         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5382 }
5383
5384 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5385 {
5386         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5387         u32 flags;
5388
5389         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5390                 return -EINVAL;
5391         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5392                 return -EINVAL;
5393         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5394         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5395                 return -EINVAL;
5396
5397         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5398         return 0;
5399 }
5400
5401 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5402 {
5403         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5404         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5405         struct io_poll_table ipt;
5406         __poll_t mask;
5407
5408         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5409
5410         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5411                                         io_poll_wake);
5412
5413         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5414                 ipt.error = 0;
5415                 io_poll_complete(req, mask);
5416         }
5417         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5418
5419         if (mask) {
5420                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5421                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5422                         io_put_req(req);
5423         }
5424         return ipt.error;
5425 }
5426
5427 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5428 {
5429         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5430         struct io_kiocb *preq;
5431         bool completing;
5432         int ret;
5433
5434         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5435         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5436         if (!preq) {
5437                 ret = -ENOENT;
5438                 goto err;
5439         }
5440
5441         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5442                 completing = true;
5443                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5444                 goto err;
5445         }
5446
5447         /*
5448          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5449          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5450          * let completion re-add it.
5451          */
5452         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5453         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5454                 ret = -EALREADY;
5455                 goto err;
5456         }
5457         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5458         ret = 0;
5459 err:
5460         if (ret < 0) {
5461                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5462                 req_set_fail(req);
5463                 io_req_complete(req, ret);
5464                 return 0;
5465         }
5466         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5467         if (req->poll_update.update_events) {
5468                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5469                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5470                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5471         }
5472         if (req->poll_update.update_user_data)
5473                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5474         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5475
5476         /* complete update request, we're done with it */
5477         io_req_complete(req, ret);
5478
5479         if (!completing) {
5480                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5481                 if (ret < 0) {
5482                         req_set_fail(preq);
5483                         io_req_complete(preq, ret);
5484                 }
5485         }
5486         return 0;
5487 }
5488
5489 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5490 {
5491         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5492                                                 struct io_timeout_data, timer);
5493         struct io_kiocb *req = data->req;
5494         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5495         unsigned long flags;
5496
5497         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5498         list_del_init(&req->timeout.list);
5499         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5500                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5501
5502         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ETIME, 0);
5503         io_commit_cqring(ctx);
5504         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5505
5506         io_cqring_ev_posted(ctx);
5507         req_set_fail(req);
5508         io_put_req(req);
5509         return HRTIMER_NORESTART;
5510 }
5511
5512 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5513                                            __u64 user_data)
5514         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5515 {
5516         struct io_timeout_data *io;
5517         struct io_kiocb *req;
5518         bool found = false;
5519
5520         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5521                 found = user_data == req->user_data;
5522                 if (found)
5523                         break;
5524         }
5525         if (!found)
5526                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5527
5528         io = req->async_data;
5529         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5530                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5531         list_del_init(&req->timeout.list);
5532         return req;
5533 }
5534
5535 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5536         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5537 {
5538         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5539
5540         if (IS_ERR(req))
5541                 return PTR_ERR(req);
5542
5543         req_set_fail(req);
5544         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5545         io_put_req_deferred(req, 1);
5546         return 0;
5547 }
5548
5549 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5550                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5551         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5552 {
5553         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5554         struct io_timeout_data *data;
5555
5556         if (IS_ERR(req))
5557                 return PTR_ERR(req);
5558
5559         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5560         data = req->async_data;
5561         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5562         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5563         data->timer.function = io_timeout_fn;
5564         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5565         return 0;
5566 }
5567
5568 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5569                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5570 {
5571         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5572
5573         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5574                 return -EINVAL;
5575         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5576                 return -EINVAL;
5577         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5578                 return -EINVAL;
5579
5580         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5581         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5582         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5583                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5584                         return -EINVAL;
5585                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5586                         return -EFAULT;
5587         } else if (tr->flags) {
5588                 /* timeout removal doesn't support flags */
5589                 return -EINVAL;
5590         }
5591
5592         return 0;
5593 }
5594
5595 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5596 {
5597         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5598                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5599 }
5600
5601 /*
5602  * Remove or update an existing timeout command
5603  */
5604 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5605 {
5606         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5607         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5608         int ret;
5609
5610         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5611         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5612                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5613         else
5614                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5615                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5616
5617         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5618         io_commit_cqring(ctx);
5619         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5620         io_cqring_ev_posted(ctx);
5621         if (ret < 0)
5622                 req_set_fail(req);
5623         io_put_req(req);
5624         return 0;
5625 }
5626
5627 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5628                            bool is_timeout_link)
5629 {
5630         struct io_timeout_data *data;
5631         unsigned flags;
5632         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5633
5634         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5635                 return -EINVAL;
5636         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5637                 return -EINVAL;
5638         if (off && is_timeout_link)
5639                 return -EINVAL;
5640         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5641         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5642                 return -EINVAL;
5643
5644         req->timeout.off = off;
5645         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
5646                 req->ctx->off_timeout_used = true;
5647
5648         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5649                 return -ENOMEM;
5650
5651         data = req->async_data;
5652         data->req = req;
5653
5654         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5655                 return -EFAULT;
5656
5657         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5658         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5659         if (is_timeout_link)
5660                 io_req_track_inflight(req);
5661         return 0;
5662 }
5663
5664 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5665 {
5666         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5667         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5668         struct list_head *entry;
5669         u32 tail, off = req->timeout.off;
5670
5671         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5672
5673         /*
5674          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5675          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5676          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5677          */
5678         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5679                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5680                 goto add;
5681         }
5682
5683         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5684         req->timeout.target_seq = tail + off;
5685
5686         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5687          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5688          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5689          */
5690         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5691
5692         /*
5693          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5694          * the one we need first.
5695          */
5696         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5697                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5698                                                   timeout.list);
5699
5700                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5701                         continue;
5702                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5703                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5704                         break;
5705         }
5706 add:
5707         list_add(&req->timeout.list, entry);
5708         data->timer.function = io_timeout_fn;
5709         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5710         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5711         return 0;
5712 }
5713
5714 struct io_cancel_data {
5715         struct io_ring_ctx *ctx;
5716         u64 user_data;
5717 };
5718
5719 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5720 {
5721         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5722         struct io_cancel_data *cd = data;
5723
5724         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5725 }
5726
5727 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5728                                struct io_ring_ctx *ctx)
5729 {
5730         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5731         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5732         int ret = 0;
5733
5734         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5735                 return -ENOENT;
5736
5737         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5738         switch (cancel_ret) {
5739         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5740                 ret = 0;
5741                 break;
5742         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5743                 ret = -EALREADY;
5744                 break;
5745         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5746                 ret = -ENOENT;
5747                 break;
5748         }
5749
5750         return ret;
5751 }
5752
5753 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5754                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5755                                      int success_ret)
5756 {
5757         unsigned long flags;
5758         int ret;
5759
5760         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5761         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5762         if (ret != -ENOENT)
5763                 goto done;
5764         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5765         if (ret != -ENOENT)
5766                 goto done;
5767         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5768 done:
5769         if (!ret)
5770                 ret = success_ret;
5771         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5772         io_commit_cqring(ctx);
5773         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5774         io_cqring_ev_posted(ctx);
5775
5776         if (ret < 0)
5777                 req_set_fail(req);
5778 }
5779
5780 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5781                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5782 {
5783         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5784                 return -EINVAL;
5785         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5786                 return -EINVAL;
5787         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5788                 return -EINVAL;
5789
5790         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5791         return 0;
5792 }
5793
5794 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5795 {
5796         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5797         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5798         struct io_tctx_node *node;
5799         int ret;
5800
5801         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5802         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5803         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5804         if (ret != -ENOENT)
5805                 goto done;
5806         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5807         if (ret != -ENOENT)
5808                 goto done;
5809         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5810         if (ret != -ENOENT)
5811                 goto done;
5812         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5813
5814         /* slow path, try all io-wq's */
5815         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5816         ret = -ENOENT;
5817         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5818                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5819
5820                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5821                 if (ret != -ENOENT)
5822                         break;
5823         }
5824         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5825
5826         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5827 done:
5828         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5829         io_commit_cqring(ctx);
5830         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5831         io_cqring_ev_posted(ctx);
5832
5833         if (ret < 0)
5834                 req_set_fail(req);
5835         io_put_req(req);
5836         return 0;
5837 }
5838
5839 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5840                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5841 {
5842         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5843                 return -EINVAL;
5844         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5845                 return -EINVAL;
5846
5847         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5848         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5849         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5850                 return -EINVAL;
5851         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5852         return 0;
5853 }
5854
5855 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5856 {
5857         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5858         struct io_uring_rsrc_update2 up;
5859         int ret;
5860
5861         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5862                 return -EAGAIN;
5863
5864         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5865         up.data = req->rsrc_update.arg;
5866         up.nr = 0;
5867         up.tags = 0;
5868         up.resv = 0;
5869
5870         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5871         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
5872                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
5873         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5874
5875         if (ret < 0)
5876                 req_set_fail(req);
5877         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5878         return 0;
5879 }
5880
5881 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5882 {
5883         switch (req->opcode) {
5884         case IORING_OP_NOP:
5885                 return 0;
5886         case IORING_OP_READV:
5887         case IORING_OP_READ_FIXED:
5888         case IORING_OP_READ:
5889                 return io_read_prep(req, sqe);
5890         case IORING_OP_WRITEV:
5891         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5892         case IORING_OP_WRITE:
5893                 return io_write_prep(req, sqe);
5894         case IORING_OP_POLL_ADD:
5895                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5896         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5897                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
5898         case IORING_OP_FSYNC:
5899                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5900         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5901                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5902         case IORING_OP_SENDMSG:
5903         case IORING_OP_SEND:
5904                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5905         case IORING_OP_RECVMSG:
5906         case IORING_OP_RECV:
5907                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5908         case IORING_OP_CONNECT:
5909                 return io_connect_prep(req, sqe);
5910         case IORING_OP_TIMEOUT:
5911                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5912         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5913                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5914         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5915                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5916         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5917                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5918         case IORING_OP_ACCEPT:
5919                 return io_accept_prep(req, sqe);
5920         case IORING_OP_FALLOCATE:
5921                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5922         case IORING_OP_OPENAT:
5923                 return io_openat_prep(req, sqe);
5924         case IORING_OP_CLOSE:
5925                 return io_close_prep(req, sqe);
5926         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5927                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5928         case IORING_OP_STATX:
5929                 return io_statx_prep(req, sqe);
5930         case IORING_OP_FADVISE:
5931                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5932         case IORING_OP_MADVISE:
5933                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5934         case IORING_OP_OPENAT2:
5935                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5936         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5937                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5938         case IORING_OP_SPLICE:
5939                 return io_splice_prep(req, sqe);
5940         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5941                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5942         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5943                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5944         case IORING_OP_TEE:
5945                 return io_tee_prep(req, sqe);
5946         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5947                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5948         case IORING_OP_RENAMEAT:
5949                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5950         case IORING_OP_UNLINKAT:
5951                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5952         }
5953
5954         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5955                         req->opcode);
5956         return -EINVAL;
5957 }
5958
5959 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5960 {
5961         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
5962                 return 0;
5963         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
5964                 return -EFAULT;
5965         if (io_alloc_async_data(req))
5966                 return -EAGAIN;
5967
5968         switch (req->opcode) {
5969         case IORING_OP_READV:
5970                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5971         case IORING_OP_WRITEV:
5972                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5973         case IORING_OP_SENDMSG:
5974                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5975         case IORING_OP_RECVMSG:
5976                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5977         case IORING_OP_CONNECT:
5978                 return io_connect_prep_async(req);
5979         }
5980         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
5981                     req->opcode);
5982         return -EFAULT;
5983 }
5984
5985 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5986 {
5987         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
5988
5989         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
5990         io_for_each_link(req, req)
5991                 seq--;
5992         return seq;
5993 }
5994
5995 static bool io_drain_req(struct io_kiocb *req)
5996 {
5997         struct io_kiocb *pos;
5998         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5999         struct io_defer_entry *de;
6000         int ret;
6001         u32 seq;
6002
6003         /*
6004          * If we need to drain a request in the middle of a link, drain the
6005          * head request and the next request/link after the current link.
6006          * Considering sequential execution of links, IOSQE_IO_DRAIN will be
6007          * maintained for every request of our link.
6008          */
6009         if (ctx->drain_next) {
6010                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6011                 ctx->drain_next = false;
6012         }
6013         /* not interested in head, start from the first linked */
6014         io_for_each_link(pos, req->link) {
6015                 if (pos->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6016                         ctx->drain_next = true;
6017                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6018                         break;
6019                 }
6020         }
6021
6022         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6023         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6024                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))) {
6025                 ctx->drain_active = false;
6026                 return false;
6027         }
6028
6029         seq = io_get_sequence(req);
6030         /* Still a chance to pass the sequence check */
6031         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6032                 return false;
6033
6034         ret = io_req_prep_async(req);
6035         if (ret)
6036                 return ret;
6037         io_prep_async_link(req);
6038         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6039         if (!de) {
6040                 io_req_complete_failed(req, ret);
6041                 return true;
6042         }
6043
6044         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6045         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6046                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6047                 kfree(de);
6048                 io_queue_async_work(req);
6049                 return true;
6050         }
6051
6052         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6053         de->req = req;
6054         de->seq = seq;
6055         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6056         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6057         return true;
6058 }
6059
6060 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6061 {
6062         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6063                 switch (req->opcode) {
6064                 case IORING_OP_READV:
6065                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6066                 case IORING_OP_READ:
6067                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6068                         break;
6069                 case IORING_OP_RECVMSG:
6070                 case IORING_OP_RECV:
6071                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6072                         break;
6073                 }
6074         }
6075
6076         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6077                 switch (req->opcode) {
6078                 case IORING_OP_READV:
6079                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6080                 case IORING_OP_READ:
6081                 case IORING_OP_WRITEV:
6082                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6083                 case IORING_OP_WRITE: {
6084                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6085
6086                         kfree(io->free_iovec);
6087                         break;
6088                         }
6089                 case IORING_OP_RECVMSG:
6090                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6091                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6092
6093                         kfree(io->free_iov);
6094                         break;
6095                         }
6096                 case IORING_OP_SPLICE:
6097                 case IORING_OP_TEE:
6098                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6099                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6100                         break;
6101                 case IORING_OP_OPENAT:
6102                 case IORING_OP_OPENAT2:
6103                         if (req->open.filename)
6104                                 putname(req->open.filename);
6105                         break;
6106                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6107                         putname(req->rename.oldpath);
6108                         putname(req->rename.newpath);
6109                         break;
6110                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6111                         putname(req->unlink.filename);
6112                         break;
6113                 }
6114         }
6115         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6116                 kfree(req->apoll->double_poll);
6117                 kfree(req->apoll);
6118                 req->apoll = NULL;
6119         }
6120         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6121                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6122
6123                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6124         }
6125         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
6126                 put_cred(req->creds);
6127
6128         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
6129 }
6130
6131 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6132 {
6133         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6134         const struct cred *creds = NULL;
6135         int ret;
6136
6137         if ((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred())
6138                 creds = override_creds(req->creds);
6139
6140         switch (req->opcode) {
6141         case IORING_OP_NOP:
6142                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6143                 break;
6144         case IORING_OP_READV:
6145         case IORING_OP_READ_FIXED:
6146         case IORING_OP_READ:
6147                 ret = io_read(req, issue_flags);
6148                 break;
6149         case IORING_OP_WRITEV:
6150         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6151         case IORING_OP_WRITE:
6152                 ret = io_write(req, issue_flags);
6153                 break;
6154         case IORING_OP_FSYNC:
6155                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6156                 break;
6157         case IORING_OP_POLL_ADD:
6158                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6159                 break;
6160         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6161                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6162                 break;
6163         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6164                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6165                 break;
6166         case IORING_OP_SENDMSG:
6167                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6168                 break;
6169         case IORING_OP_SEND:
6170                 ret = io_send(req, issue_flags);
6171                 break;
6172         case IORING_OP_RECVMSG:
6173                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6174                 break;
6175         case IORING_OP_RECV:
6176                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6177                 break;
6178         case IORING_OP_TIMEOUT:
6179                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6180                 break;
6181         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6182                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6183                 break;
6184         case IORING_OP_ACCEPT:
6185                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6186                 break;
6187         case IORING_OP_CONNECT:
6188                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6189                 break;
6190         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6191                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6192                 break;
6193         case IORING_OP_FALLOCATE:
6194                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6195                 break;
6196         case IORING_OP_OPENAT:
6197                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6198                 break;
6199         case IORING_OP_CLOSE:
6200                 ret = io_close(req, issue_flags);
6201                 break;
6202         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6203                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6204                 break;
6205         case IORING_OP_STATX:
6206                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6207                 break;
6208         case IORING_OP_FADVISE:
6209                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6210                 break;
6211         case IORING_OP_MADVISE:
6212                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6213                 break;
6214         case IORING_OP_OPENAT2:
6215                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6216                 break;
6217         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6218                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6219                 break;
6220         case IORING_OP_SPLICE:
6221                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6222                 break;
6223         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6224                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6225                 break;
6226         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6227                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6228                 break;
6229         case IORING_OP_TEE:
6230                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6231                 break;
6232         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6233                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6234                 break;
6235         case IORING_OP_RENAMEAT:
6236                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6237                 break;
6238         case IORING_OP_UNLINKAT:
6239                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6240                 break;
6241         default:
6242                 ret = -EINVAL;
6243                 break;
6244         }
6245
6246         if (creds)
6247                 revert_creds(creds);
6248         if (ret)
6249                 return ret;
6250         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6251         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6252                 io_iopoll_req_issued(req);
6253
6254         return 0;
6255 }
6256
6257 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6258 {
6259         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6260         struct io_kiocb *timeout;
6261         int ret = 0;
6262
6263         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6264         if (timeout)
6265                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6266
6267         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6268                 ret = -ECANCELED;
6269
6270         if (!ret) {
6271                 do {
6272                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6273                         /*
6274                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6275                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6276                          * wait for request slots on the block side.
6277                          */
6278                         if (ret != -EAGAIN)
6279                                 break;
6280                         cond_resched();
6281                 } while (1);
6282         }
6283
6284         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6285         if (ret) {
6286                 /* io-wq is going to take one down */
6287                 req_ref_get(req);
6288                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6289         }
6290 }
6291
6292 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
6293 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
6294 #ifdef CONFIG_64BIT
6295 #define FFS_ISREG               0x4UL
6296 #else
6297 #define FFS_ISREG               0x0UL
6298 #endif
6299 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
6300
6301 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6302                                                       unsigned i)
6303 {
6304         struct io_fixed_file *table_l2;
6305
6306         table_l2 = table->files[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6307         return &table_l2[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6308 }
6309
6310 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6311                                               int index)
6312 {
6313         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6314
6315         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6316 }
6317
6318 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6319 {
6320         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6321
6322         if (__io_file_supports_async(file, READ))
6323                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6324         if (__io_file_supports_async(file, WRITE))
6325                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6326         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6327                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6328         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6329 }
6330
6331 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6332                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6333 {
6334         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6335         struct file *file;
6336
6337         if (fixed) {
6338                 unsigned long file_ptr;
6339
6340                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6341                         return NULL;
6342                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6343                 file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6344                 file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6345                 file_ptr &= ~FFS_MASK;
6346                 /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6347                 req->flags |= (file_ptr << REQ_F_ASYNC_READ_BIT);
6348                 io_req_set_rsrc_node(req);
6349         } else {
6350                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6351                 file = __io_file_get(state, fd);
6352
6353                 /* we don't allow fixed io_uring files */
6354                 if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6355                         io_req_track_inflight(req);
6356         }
6357
6358         return file;
6359 }
6360
6361 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6362 {
6363         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6364                                                 struct io_timeout_data, timer);
6365         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6366         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6367         unsigned long flags;
6368
6369         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6370         prev = req->timeout.head;
6371         req->timeout.head = NULL;
6372
6373         /*
6374          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6375          * race with the completion of the linked work.
6376          */
6377         if (prev) {
6378                 io_remove_next_linked(prev);
6379                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6380                         prev = NULL;
6381         }
6382         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6383
6384         if (prev) {
6385                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6386                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6387                 io_put_req_deferred(req, 1);
6388         } else {
6389                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6390         }
6391         return HRTIMER_NORESTART;
6392 }
6393
6394 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6395 {
6396         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6397
6398         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6399         /*
6400          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6401          * before we got a chance to setup the timer
6402          */
6403         if (req->timeout.head) {
6404                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6405
6406                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6407                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6408                                 data->mode);
6409         }
6410         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6411         /* drop submission reference */
6412         io_put_req(req);
6413 }
6414
6415 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6416 {
6417         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6418
6419         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6420             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6421                 return NULL;
6422
6423         nxt->timeout.head = req;
6424         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6425         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6426         return nxt;
6427 }
6428
6429 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6430 {
6431         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6432         int ret;
6433
6434         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6435
6436         /*
6437          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6438          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6439          */
6440         if (likely(!ret)) {
6441                 /* drop submission reference */
6442                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6443                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6444                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6445
6446                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6447                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6448                                 io_submit_flush_completions(ctx);
6449                 } else {
6450                         io_put_req(req);
6451                 }
6452         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6453                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6454                         /*
6455                          * Queued up for async execution, worker will release
6456                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6457                          */
6458                         io_queue_async_work(req);
6459                 }
6460         } else {
6461                 io_req_complete_failed(req, ret);
6462         }
6463         if (linked_timeout)
6464                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6465 }
6466
6467 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6468 {
6469         if (unlikely(req->ctx->drain_active) && io_drain_req(req))
6470                 return;
6471
6472         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))) {
6473                 __io_queue_sqe(req);
6474         } else {
6475                 int ret = io_req_prep_async(req);
6476
6477                 if (unlikely(ret))
6478                         io_req_complete_failed(req, ret);
6479                 else
6480                         io_queue_async_work(req);
6481         }
6482 }
6483
6484 /*
6485  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6486  *
6487  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6488  */
6489 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6490                                         struct io_kiocb *req,
6491                                         unsigned int sqe_flags)
6492 {
6493         if (!ctx->restricted)
6494                 return true;
6495
6496         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6497                 return false;
6498
6499         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6500             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6501                 return false;
6502
6503         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6504                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6505                 return false;
6506
6507         return true;
6508 }
6509
6510 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6511                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6512 {
6513         struct io_submit_state *state;
6514         unsigned int sqe_flags;
6515         int personality, ret = 0;
6516
6517         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6518         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6519         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6520         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6521         req->async_data = NULL;
6522         req->file = NULL;
6523         req->ctx = ctx;
6524         req->link = NULL;
6525         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6526         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6527         atomic_set(&req->refs, 2);
6528         req->task = current;
6529         req->result = 0;
6530
6531         /* enforce forwards compatibility on users */
6532         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6533                 return -EINVAL;
6534         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6535                 return -EINVAL;
6536         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6537                 return -EACCES;
6538
6539         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6540             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6541                 return -EOPNOTSUPP;
6542         if (unlikely(sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN))
6543                 ctx->drain_active = true;
6544
6545         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6546         if (personality) {
6547                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6548                 if (!req->creds)
6549                         return -EINVAL;
6550                 get_cred(req->creds);
6551                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
6552         }
6553         state = &ctx->submit_state;
6554
6555         /*
6556          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6557          * is potentially a read/write to block based storage.
6558          */
6559         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6560             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6561                 blk_start_plug(&state->plug);
6562                 state->plug_started = true;
6563         }
6564
6565         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6566                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6567
6568                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6569                 if (unlikely(!req->file))
6570                         ret = -EBADF;
6571         }
6572
6573         state->ios_left--;
6574         return ret;
6575 }
6576
6577 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6578                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6579 {
6580         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6581         int ret;
6582
6583         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6584         if (unlikely(ret)) {
6585 fail_req:
6586                 if (link->head) {
6587                         /* fail even hard links since we don't submit */
6588                         req_set_fail(link->head);
6589                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6590                         link->head = NULL;
6591                 }
6592                 io_req_complete_failed(req, ret);
6593                 return ret;
6594         }
6595
6596         ret = io_req_prep(req, sqe);
6597         if (unlikely(ret))
6598                 goto fail_req;
6599
6600         /* don't need @sqe from now on */
6601         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
6602                                   req->flags, true,
6603                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6604
6605         /*
6606          * If we already have a head request, queue this one for async
6607          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6608          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6609          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6610          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6611          */
6612         if (link->head) {
6613                 struct io_kiocb *head = link->head;
6614
6615                 ret = io_req_prep_async(req);
6616                 if (unlikely(ret))
6617                         goto fail_req;
6618                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6619                 link->last->link = req;
6620                 link->last = req;
6621
6622                 /* last request of a link, enqueue the link */
6623                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6624                         link->head = NULL;
6625                         io_queue_sqe(head);
6626                 }
6627         } else {
6628                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6629                         link->head = req;
6630                         link->last = req;
6631                 } else {
6632                         io_queue_sqe(req);
6633                 }
6634         }
6635
6636         return 0;
6637 }
6638
6639 /*
6640  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6641  */
6642 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6643                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6644 {
6645         if (state->link.head)
6646                 io_queue_sqe(state->link.head);
6647         if (state->comp.nr)
6648                 io_submit_flush_completions(ctx);
6649         if (state->plug_started)
6650                 blk_finish_plug(&state->plug);
6651         io_state_file_put(state);
6652 }
6653
6654 /*
6655  * Start submission side cache.
6656  */
6657 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6658                                   unsigned int max_ios)
6659 {
6660         state->plug_started = false;
6661         state->ios_left = max_ios;
6662         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6663         state->link.head = NULL;
6664 }
6665
6666 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6667 {
6668         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6669
6670         /*
6671          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6672          * since once we write the new head, the application could
6673          * write new data to them.
6674          */
6675         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6676 }
6677
6678 /*
6679  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
6680  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6681  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6682  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6683  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6684  * prevent a re-load down the line.
6685  */
6686 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6687 {
6688         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
6689         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
6690
6691         /*
6692          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6693          *
6694          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6695          *    head updates.
6696          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6697          *    though the application is the one updating it.
6698          */
6699         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
6700         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6701                 return &ctx->sq_sqes[head];
6702
6703         /* drop invalid entries */
6704         ctx->cq_extra--;
6705         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
6706                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
6707         return NULL;
6708 }
6709
6710 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6711 {
6712         struct io_uring_task *tctx;
6713         int submitted = 0;
6714
6715         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6716         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6717         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6718                 return -EAGAIN;
6719
6720         tctx = current->io_uring;
6721         tctx->cached_refs -= nr;
6722         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0)) {
6723                 unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
6724
6725                 percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
6726                 refcount_add(refill, &current->usage);
6727                 tctx->cached_refs += refill;
6728         }
6729         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6730
6731         while (submitted < nr) {
6732                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6733                 struct io_kiocb *req;
6734
6735                 req = io_alloc_req(ctx);
6736                 if (unlikely(!req)) {
6737                         if (!submitted)
6738                                 submitted = -EAGAIN;
6739                         break;
6740                 }
6741                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6742                 if (unlikely(!sqe)) {
6743                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6744                         break;
6745                 }
6746                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6747                 submitted++;
6748                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6749                         break;
6750         }
6751
6752         if (unlikely(submitted != nr)) {
6753                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6754                 int unused = nr - ref_used;
6755
6756                 current->io_uring->cached_refs += unused;
6757                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6758         }
6759
6760         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6761          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6762         io_commit_sqring(ctx);
6763
6764         return submitted;
6765 }
6766
6767 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
6768 {
6769         return READ_ONCE(sqd->state);
6770 }
6771
6772 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6773 {
6774         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6775         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6776         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6777         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6778 }
6779
6780 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6781 {
6782         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6783         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6784         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6785 }
6786
6787 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6788 {
6789         unsigned int to_submit;
6790         int ret = 0;
6791
6792         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6793         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6794         if (cap_entries && to_submit > 8)
6795                 to_submit = 8;
6796
6797         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6798                 unsigned nr_events = 0;
6799
6800                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6801                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6802                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6803
6804                 /*
6805                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
6806                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
6807                  */
6808                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6809                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6810                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6811                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6812
6813                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6814                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6815         }
6816
6817         return ret;
6818 }
6819
6820 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6821 {
6822         struct io_ring_ctx *ctx;
6823         unsigned sq_thread_idle = 0;
6824
6825         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6826                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
6827         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6828 }
6829
6830 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
6831 {
6832         bool did_sig = false;
6833         struct ksignal ksig;
6834
6835         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6836             signal_pending(current)) {
6837                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6838                 if (signal_pending(current))
6839                         did_sig = get_signal(&ksig);
6840                 cond_resched();
6841                 mutex_lock(&sqd->lock);
6842         }
6843         io_run_task_work();
6844         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
6845 }
6846
6847 static int io_sq_thread(void *data)
6848 {
6849         struct io_sq_data *sqd = data;
6850         struct io_ring_ctx *ctx;
6851         unsigned long timeout = 0;
6852         char buf[TASK_COMM_LEN];
6853         DEFINE_WAIT(wait);
6854
6855         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6856         set_task_comm(current, buf);
6857
6858         if (sqd->sq_cpu != -1)
6859                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6860         else
6861                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6862         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6863
6864         mutex_lock(&sqd->lock);
6865         while (1) {
6866                 int ret;
6867                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6868
6869                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
6870                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
6871                                 break;
6872                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6873                         continue;
6874                 }
6875
6876                 sqt_spin = false;
6877                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6878                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6879                         const struct cred *creds = NULL;
6880
6881                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6882                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6883                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6884                         if (creds)
6885                                 revert_creds(creds);
6886                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6887                                 sqt_spin = true;
6888                 }
6889
6890                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6891                         io_run_task_work();
6892                         cond_resched();
6893                         if (sqt_spin)
6894                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6895                         continue;
6896                 }
6897
6898                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6899                 if (!io_sqd_events_pending(sqd)) {
6900                         needs_sched = true;
6901                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6902                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6903
6904                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6905                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6906                                         needs_sched = false;
6907                                         break;
6908                                 }
6909                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
6910                                         needs_sched = false;
6911                                         break;
6912                                 }
6913                         }
6914
6915                         if (needs_sched) {
6916                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6917                                 schedule();
6918                                 mutex_lock(&sqd->lock);
6919                         }
6920                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6921                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6922                 }
6923
6924                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6925                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6926         }
6927
6928         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
6929         sqd->thread = NULL;
6930         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6931                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6932         io_run_task_work();
6933         mutex_unlock(&sqd->lock);
6934
6935         complete(&sqd->exited);
6936         do_exit(0);
6937 }
6938
6939 struct io_wait_queue {
6940         struct wait_queue_entry wq;
6941         struct io_ring_ctx *ctx;
6942         unsigned to_wait;
6943         unsigned nr_timeouts;
6944 };
6945
6946 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6947 {
6948         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6949
6950         /*
6951          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6952          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6953          * regardless of event count.
6954          */
6955         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6956                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6957 }
6958
6959 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6960                             int wake_flags, void *key)
6961 {
6962         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6963                                                         wq);
6964
6965         /*
6966          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6967          * the task, and the next invocation will do it.
6968          */
6969         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->check_cq_overflow))
6970                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6971         return -1;
6972 }
6973
6974 static int io_run_task_work_sig(void)
6975 {
6976         if (io_run_task_work())
6977                 return 1;
6978         if (!signal_pending(current))
6979                 return 0;
6980         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6981                 return -ERESTARTSYS;
6982         return -EINTR;
6983 }
6984
6985 /* when returns >0, the caller should retry */
6986 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6987                                           struct io_wait_queue *iowq,
6988                                           signed long *timeout)
6989 {
6990         int ret;
6991
6992         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6993         ret = io_run_task_work_sig();
6994         if (ret || io_should_wake(iowq))
6995                 return ret;
6996         /* let the caller flush overflows, retry */
6997         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
6998                 return 1;
6999
7000         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
7001         return !*timeout ? -ETIME : 1;
7002 }
7003
7004 /*
7005  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7006  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7007  */
7008 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7009                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7010                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7011 {
7012         struct io_wait_queue iowq = {
7013                 .wq = {
7014                         .private        = current,
7015                         .func           = io_wake_function,
7016                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7017                 },
7018                 .ctx            = ctx,
7019                 .to_wait        = min_events,
7020         };
7021         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7022         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7023         int ret;
7024
7025         do {
7026                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7027                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7028                         return 0;
7029                 if (!io_run_task_work())
7030                         break;
7031         } while (1);
7032
7033         if (sig) {
7034 #ifdef CONFIG_COMPAT
7035                 if (in_compat_syscall())
7036                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7037                                                       sigsz);
7038                 else
7039 #endif
7040                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7041
7042                 if (ret)
7043                         return ret;
7044         }
7045
7046         if (uts) {
7047                 struct timespec64 ts;
7048
7049                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7050                         return -EFAULT;
7051                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7052         }
7053
7054         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7055         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7056         do {
7057                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7058                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false)) {
7059                         ret = -EBUSY;
7060                         break;
7061                 }
7062                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
7063                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7064                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7065                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
7066                 cond_resched();
7067         } while (ret > 0);
7068
7069         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7070
7071         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7072 }
7073
7074 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7075 {
7076         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7077
7078         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7079                 kfree(table[i]);
7080         kfree(table);
7081 }
7082
7083 static void **io_alloc_page_table(size_t size)
7084 {
7085         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7086         size_t init_size = size;
7087         void **table;
7088
7089         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL);
7090         if (!table)
7091                 return NULL;
7092
7093         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7094                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
7095
7096                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL);
7097                 if (!table[i]) {
7098                         io_free_page_table(table, init_size);
7099                         return NULL;
7100                 }
7101                 size -= this_size;
7102         }
7103         return table;
7104 }
7105
7106 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7107 {
7108         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7109 }
7110
7111 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7112 {
7113         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7114 }
7115
7116 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7117 {
7118         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7119         kfree(ref_node);
7120 }
7121
7122 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7123                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7124 {
7125         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7126         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7127
7128         if (data_to_kill) {
7129                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7130
7131                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7132                 io_rsrc_ref_lock(ctx);
7133                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7134                 io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7135
7136                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7137                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7138                 ctx->rsrc_node = NULL;
7139         }
7140
7141         if (!ctx->rsrc_node) {
7142                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7143                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7144         }
7145 }
7146
7147 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7148 {
7149         if (ctx->rsrc_backup_node)
7150                 return 0;
7151         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7152         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7153 }
7154
7155 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7156 {
7157         int ret;
7158
7159         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7160         if (data->quiesce)
7161                 return -ENXIO;
7162
7163         data->quiesce = true;
7164         do {
7165                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7166                 if (ret)
7167                         break;
7168                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7169
7170                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7171                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7172                         break;
7173                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7174                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7175                 if (!ret)
7176                         break;
7177
7178                 atomic_inc(&data->refs);
7179                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7180                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7181                 reinit_completion(&data->done);
7182
7183                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7184                 ret = io_run_task_work_sig();
7185                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7186         } while (ret >= 0);
7187         data->quiesce = false;
7188
7189         return ret;
7190 }
7191
7192 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7193 {
7194         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7195         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7196
7197         return &data->tags[table_idx][off];
7198 }
7199
7200 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7201 {
7202         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7203
7204         if (data->tags)
7205                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7206         kfree(data);
7207 }
7208
7209 static int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7210                               u64 __user *utags, unsigned nr,
7211                               struct io_rsrc_data **pdata)
7212 {
7213         struct io_rsrc_data *data;
7214         int ret = -ENOMEM;
7215         unsigned i;
7216
7217         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7218         if (!data)
7219                 return -ENOMEM;
7220         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7221         if (!data->tags) {
7222                 kfree(data);
7223                 return -ENOMEM;
7224         }
7225
7226         data->nr = nr;
7227         data->ctx = ctx;
7228         data->do_put = do_put;
7229         if (utags) {
7230                 ret = -EFAULT;
7231                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7232                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
7233
7234                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
7235                                            sizeof(*tag_slot)))
7236                                 goto fail;
7237                 }
7238         }
7239
7240         atomic_set(&data->refs, 1);
7241         init_completion(&data->done);
7242         *pdata = data;
7243         return 0;
7244 fail:
7245         io_rsrc_data_free(data);
7246         return ret;
7247 }
7248
7249 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7250 {
7251         size_t size = nr_files * sizeof(struct io_fixed_file);
7252
7253         table->files = (struct io_fixed_file **)io_alloc_page_table(size);
7254         return !!table->files;
7255 }
7256
7257 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7258 {
7259         size_t size = nr_files * sizeof(struct io_fixed_file);
7260
7261         io_free_page_table((void **)table->files, size);
7262         table->files = NULL;
7263 }
7264
7265 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7266 {
7267 #if defined(CONFIG_UNIX)
7268         if (ctx->ring_sock) {
7269                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7270                 struct sk_buff *skb;
7271
7272                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7273                         kfree_skb(skb);
7274         }
7275 #else
7276         int i;
7277
7278         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7279                 struct file *file;
7280
7281                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7282                 if (file)
7283                         fput(file);
7284         }
7285 #endif
7286         io_free_file_tables(&ctx->file_table, ctx->nr_user_files);
7287         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7288         ctx->file_data = NULL;
7289         ctx->nr_user_files = 0;
7290 }
7291
7292 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7293 {
7294         int ret;
7295
7296         if (!ctx->file_data)
7297                 return -ENXIO;
7298         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7299         if (!ret)
7300                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7301         return ret;
7302 }
7303
7304 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7305         __releases(&sqd->lock)
7306 {
7307         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7308
7309         /*
7310          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7311          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7312          */
7313         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7314         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7315                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7316         mutex_unlock(&sqd->lock);
7317 }
7318
7319 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7320         __acquires(&sqd->lock)
7321 {
7322         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7323
7324         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7325         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7326         mutex_lock(&sqd->lock);
7327         if (sqd->thread)
7328                 wake_up_process(sqd->thread);
7329 }
7330
7331 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7332 {
7333         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7334         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7335
7336         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7337         mutex_lock(&sqd->lock);
7338         if (sqd->thread)
7339                 wake_up_process(sqd->thread);
7340         mutex_unlock(&sqd->lock);
7341         wait_for_completion(&sqd->exited);
7342 }
7343
7344 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7345 {
7346         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7347                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7348
7349                 io_sq_thread_stop(sqd);
7350                 kfree(sqd);
7351         }
7352 }
7353
7354 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7355 {
7356         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7357
7358         if (sqd) {
7359                 io_sq_thread_park(sqd);
7360                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7361                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7362                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7363
7364                 io_put_sq_data(sqd);
7365                 ctx->sq_data = NULL;
7366         }
7367 }
7368
7369 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7370 {
7371         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7372         struct io_sq_data *sqd;
7373         struct fd f;
7374
7375         f = fdget(p->wq_fd);
7376         if (!f.file)
7377                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7378         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7379                 fdput(f);
7380                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7381         }
7382
7383         ctx_attach = f.file->private_data;
7384         sqd = ctx_attach->sq_data;
7385         if (!sqd) {
7386                 fdput(f);
7387                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7388         }
7389         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7390                 fdput(f);
7391                 return ERR_PTR(-EPERM);
7392         }
7393
7394         refcount_inc(&sqd->refs);
7395         fdput(f);
7396         return sqd;
7397 }
7398
7399 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7400                                          bool *attached)
7401 {
7402         struct io_sq_data *sqd;
7403
7404         *attached = false;
7405         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7406                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7407                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7408                         *attached = true;
7409                         return sqd;
7410                 }
7411                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7412                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7413                         return sqd;
7414         }
7415
7416         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7417         if (!sqd)
7418                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7419
7420         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7421         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7422         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7423         mutex_init(&sqd->lock);
7424         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7425         init_completion(&sqd->exited);
7426         return sqd;
7427 }
7428
7429 #if defined(CONFIG_UNIX)
7430 /*
7431  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7432  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7433  * loops in the file referencing.
7434  */
7435 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7436 {
7437         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7438         struct scm_fp_list *fpl;
7439         struct sk_buff *skb;
7440         int i, nr_files;
7441
7442         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7443         if (!fpl)
7444                 return -ENOMEM;
7445
7446         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7447         if (!skb) {
7448                 kfree(fpl);
7449                 return -ENOMEM;
7450         }
7451
7452         skb->sk = sk;
7453
7454         nr_files = 0;
7455         fpl->user = get_uid(current_user());
7456         for (i = 0; i < nr; i++) {
7457                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7458
7459                 if (!file)
7460                         continue;
7461                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7462                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7463                 nr_files++;
7464         }
7465
7466         if (nr_files) {
7467                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7468                 fpl->count = nr_files;
7469                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7470                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7471                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7472                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7473
7474                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7475                         fput(fpl->fp[i]);
7476         } else {
7477                 kfree_skb(skb);
7478                 kfree(fpl);
7479         }
7480
7481         return 0;
7482 }
7483
7484 /*
7485  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7486  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7487  * garbage collection to take care of this problem for us.
7488  */
7489 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7490 {
7491         unsigned left, total;
7492         int ret = 0;
7493
7494         total = 0;
7495         left = ctx->nr_user_files;
7496         while (left) {
7497                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7498
7499                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7500                 if (ret)
7501                         break;
7502                 left -= this_files;
7503                 total += this_files;
7504         }
7505
7506         if (!ret)
7507                 return 0;
7508
7509         while (total < ctx->nr_user_files) {
7510                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7511
7512                 if (file)
7513                         fput(file);
7514                 total++;
7515         }
7516
7517         return ret;
7518 }
7519 #else
7520 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7521 {
7522         return 0;
7523 }
7524 #endif
7525
7526 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7527 {
7528         struct file *file = prsrc->file;
7529 #if defined(CONFIG_UNIX)
7530         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7531         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7532         struct sk_buff *skb;
7533         int i;
7534
7535         __skb_queue_head_init(&list);
7536
7537         /*
7538          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7539          * remove this entry and rearrange the file array.
7540          */
7541         skb = skb_dequeue(head);
7542         while (skb) {
7543                 struct scm_fp_list *fp;
7544
7545                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7546                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7547                         int left;
7548
7549                         if (fp->fp[i] != file)
7550                                 continue;
7551
7552                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7553                         left = fp->count - 1 - i;
7554                         if (left) {
7555                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7556                                                 left * sizeof(struct file *));
7557                         }
7558                         fp->count--;
7559                         if (!fp->count) {
7560                                 kfree_skb(skb);
7561                                 skb = NULL;
7562                         } else {
7563                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7564                         }
7565                         fput(file);
7566                         file = NULL;
7567                         break;
7568                 }
7569
7570                 if (!file)
7571                         break;
7572
7573                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7574
7575                 skb = skb_dequeue(head);
7576         }
7577
7578         if (skb_peek(&list)) {
7579                 spin_lock_irq(&head->lock);
7580                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7581                         __skb_queue_tail(head, skb);
7582                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7583         }
7584 #else
7585         fput(file);
7586 #endif
7587 }
7588
7589 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
7590 {
7591         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7592         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7593         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7594
7595         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7596                 list_del(&prsrc->list);
7597
7598                 if (prsrc->tag) {
7599                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
7600
7601                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
7602                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7603                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
7604                         ctx->cq_extra++;
7605                         io_commit_cqring(ctx);
7606                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7607                         io_cqring_ev_posted(ctx);
7608                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
7609                 }
7610
7611                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
7612                 kfree(prsrc);
7613         }
7614
7615         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
7616         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
7617                 complete(&rsrc_data->done);
7618 }
7619
7620 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7621 {
7622         struct io_ring_ctx *ctx;
7623         struct llist_node *node;
7624
7625         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7626         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7627
7628         while (node) {
7629                 struct io_rsrc_node *ref_node;
7630                 struct llist_node *next = node->next;
7631
7632                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
7633                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7634                 node = next;
7635         }
7636 }
7637
7638 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7639 {
7640         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7641         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7642         bool first_add = false;
7643
7644         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7645         node->done = true;
7646
7647         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7648                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7649                                             struct io_rsrc_node, node);
7650                 /* recycle ref nodes in order */
7651                 if (!node->done)
7652                         break;
7653                 list_del(&node->node);
7654                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7655         }
7656         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7657
7658         if (first_add)
7659                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7660 }
7661
7662 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7663 {
7664         struct io_rsrc_node *ref_node;
7665
7666         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7667         if (!ref_node)
7668                 return NULL;
7669
7670         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7671                             0, GFP_KERNEL)) {
7672                 kfree(ref_node);
7673                 return NULL;
7674         }
7675         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7676         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7677         ref_node->done = false;
7678         return ref_node;
7679 }
7680
7681 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7682                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
7683 {
7684         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7685         struct file *file;
7686         int fd, ret;
7687         unsigned i;
7688
7689         if (ctx->file_data)
7690                 return -EBUSY;
7691         if (!nr_args)
7692                 return -EINVAL;
7693         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7694                 return -EMFILE;
7695         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7696         if (ret)
7697                 return ret;
7698         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
7699                                  &ctx->file_data);
7700         if (ret)
7701                 return ret;
7702
7703         ret = -ENOMEM;
7704         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
7705                 goto out_free;
7706
7707         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7708                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7709                         ret = -EFAULT;
7710                         goto out_fput;
7711                 }
7712                 /* allow sparse sets */
7713                 if (fd == -1) {
7714                         ret = -EINVAL;
7715                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
7716                                 goto out_fput;
7717                         continue;
7718                 }
7719
7720                 file = fget(fd);
7721                 ret = -EBADF;
7722                 if (unlikely(!file))
7723                         goto out_fput;
7724
7725                 /*
7726                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7727                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7728                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7729                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7730                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7731                  */
7732                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7733                         fput(file);
7734                         goto out_fput;
7735                 }
7736                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
7737         }
7738
7739         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7740         if (ret) {
7741                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7742                 return ret;
7743         }
7744
7745         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
7746         return ret;
7747 out_fput:
7748         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7749                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7750                 if (file)
7751                         fput(file);
7752         }
7753         io_free_file_tables(&ctx->file_table, nr_args);
7754         ctx->nr_user_files = 0;
7755 out_free:
7756         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7757         ctx->file_data = NULL;
7758         return ret;
7759 }
7760
7761 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7762                                 int index)
7763 {
7764 #if defined(CONFIG_UNIX)
7765         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7766         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7767         struct sk_buff *skb;
7768
7769         /*
7770          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7771          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7772          * and filling it in.
7773          */
7774         spin_lock_irq(&head->lock);
7775         skb = skb_peek(head);
7776         if (skb) {
7777                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7778
7779                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7780                         __skb_unlink(skb, head);
7781                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7782                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7783                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7784                         fpl->count++;
7785                         spin_lock_irq(&head->lock);
7786                         __skb_queue_head(head, skb);
7787                 } else {
7788                         skb = NULL;
7789                 }
7790         }
7791         spin_unlock_irq(&head->lock);
7792
7793         if (skb) {
7794                 fput(file);
7795                 return 0;
7796         }
7797
7798         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7799 #else
7800         return 0;
7801 #endif
7802 }
7803
7804 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
7805                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
7806 {
7807         struct io_rsrc_put *prsrc;
7808
7809         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7810         if (!prsrc)
7811                 return -ENOMEM;
7812
7813         prsrc->tag = *io_get_tag_slot(data, idx);
7814         prsrc->rsrc = rsrc;
7815         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
7816         return 0;
7817 }
7818
7819 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7820                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
7821                                  unsigned nr_args)
7822 {
7823         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
7824         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7825         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7826         struct io_fixed_file *file_slot;
7827         struct file *file;
7828         int fd, i, err = 0;
7829         unsigned int done;
7830         bool needs_switch = false;
7831
7832         if (!ctx->file_data)
7833                 return -ENXIO;
7834         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
7835                 return -EINVAL;
7836
7837         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7838                 u64 tag = 0;
7839
7840                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
7841                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7842                         err = -EFAULT;
7843                         break;
7844                 }
7845                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
7846                         err = -EINVAL;
7847                         break;
7848                 }
7849                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7850                         continue;
7851
7852                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7853                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
7854
7855                 if (file_slot->file_ptr) {
7856                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
7857                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
7858                                                     ctx->rsrc_node, file);
7859                         if (err)
7860                                 break;
7861                         file_slot->file_ptr = 0;
7862                         needs_switch = true;
7863                 }
7864                 if (fd != -1) {
7865                         file = fget(fd);
7866                         if (!file) {
7867                                 err = -EBADF;
7868                                 break;
7869                         }
7870                         /*
7871                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7872                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7873                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7874                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7875                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7876                          * support regular read/write anyway.
7877                          */
7878                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7879                                 fput(file);
7880                                 err = -EBADF;
7881                                 break;
7882                         }
7883                         *io_get_tag_slot(data, up->offset + done) = tag;
7884                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
7885                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7886                         if (err) {
7887                                 file_slot->file_ptr = 0;
7888                                 fput(file);
7889                                 break;
7890                         }
7891                 }
7892         }
7893
7894         if (needs_switch)
7895                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7896         return done ? done : err;
7897 }
7898
7899 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7900 {
7901         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7902
7903         req = io_put_req_find_next(req);
7904         return req ? &req->work : NULL;
7905 }
7906
7907 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7908                                         struct task_struct *task)
7909 {
7910         struct io_wq_hash *hash;
7911         struct io_wq_data data;
7912         unsigned int concurrency;
7913
7914         hash = ctx->hash_map;
7915         if (!hash) {
7916                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7917                 if (!hash)
7918                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7919                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7920                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7921                 ctx->hash_map = hash;
7922         }
7923
7924         data.hash = hash;
7925         data.task = task;
7926         data.free_work = io_free_work;
7927         data.do_work = io_wq_submit_work;
7928
7929         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7930         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7931
7932         return io_wq_create(concurrency, &data);
7933 }
7934
7935 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7936                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7937 {
7938         struct io_uring_task *tctx;
7939         int ret;
7940
7941         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7942         if (unlikely(!tctx))
7943                 return -ENOMEM;
7944
7945         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7946         if (unlikely(ret)) {
7947                 kfree(tctx);
7948                 return ret;
7949         }
7950
7951         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
7952         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7953                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7954                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7955                 kfree(tctx);
7956                 return ret;
7957         }
7958
7959         xa_init(&tctx->xa);
7960         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7961         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7962         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
7963         task->io_uring = tctx;
7964         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7965         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7966         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7967         return 0;
7968 }
7969
7970 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7971 {
7972         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7973
7974         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7975         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7976         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
7977
7978         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7979         kfree(tctx);
7980         tsk->io_uring = NULL;
7981 }
7982
7983 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7984                                 struct io_uring_params *p)
7985 {
7986         int ret;
7987
7988         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7989         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7990                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7991                 struct fd f;
7992
7993                 f = fdget(p->wq_fd);
7994                 if (!f.file)
7995                         return -ENXIO;
7996                 fdput(f);
7997                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
7998                         return -EINVAL;
7999         }
8000         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8001                 struct task_struct *tsk;
8002                 struct io_sq_data *sqd;
8003                 bool attached;
8004
8005                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8006                 if (IS_ERR(sqd)) {
8007                         ret = PTR_ERR(sqd);
8008                         goto err;
8009                 }
8010
8011                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8012                 ctx->sq_data = sqd;
8013                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8014                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8015                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8016
8017                 io_sq_thread_park(sqd);
8018                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8019                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8020                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8021                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8022                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8023
8024                 if (ret < 0)
8025                         goto err;
8026                 if (attached)
8027                         return 0;
8028
8029                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8030                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8031
8032                         ret = -EINVAL;
8033                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8034                                 goto err_sqpoll;
8035                         sqd->sq_cpu = cpu;
8036                 } else {
8037                         sqd->sq_cpu = -1;
8038                 }
8039
8040                 sqd->task_pid = current->pid;
8041                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8042                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8043                 if (IS_ERR(tsk)) {
8044                         ret = PTR_ERR(tsk);
8045                         goto err_sqpoll;
8046                 }
8047
8048                 sqd->thread = tsk;
8049                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8050                 wake_up_new_task(tsk);
8051                 if (ret)
8052                         goto err;
8053         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8054                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8055                 ret = -EINVAL;
8056                 goto err;
8057         }
8058
8059         return 0;
8060 err_sqpoll:
8061         complete(&ctx->sq_data->exited);
8062 err:
8063         io_sq_thread_finish(ctx);
8064         return ret;
8065 }
8066
8067 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8068                                       unsigned long nr_pages)
8069 {
8070         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8071 }
8072
8073 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8074                                    unsigned long nr_pages)
8075 {
8076         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8077
8078         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8079         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8080
8081         do {
8082                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8083                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8084                 if (new_pages > page_limit)
8085                         return -ENOMEM;
8086         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8087                                         new_pages) != cur_pages);
8088
8089         return 0;
8090 }
8091
8092 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8093 {
8094         if (ctx->user)
8095                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8096
8097         if (ctx->mm_account)
8098                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8099 }
8100
8101 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8102 {
8103         int ret;
8104
8105         if (ctx->user) {
8106                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8107                 if (ret)
8108                         return ret;
8109         }
8110
8111         if (ctx->mm_account)
8112                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8113
8114         return 0;
8115 }
8116
8117 static void io_mem_free(void *ptr)
8118 {
8119         struct page *page;
8120
8121         if (!ptr)
8122                 return;
8123
8124         page = virt_to_head_page(ptr);
8125         if (put_page_testzero(page))
8126                 free_compound_page(page);
8127 }
8128
8129 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8130 {
8131         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8132                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8133
8134         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8135 }
8136
8137 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8138                                 size_t *sq_offset)
8139 {
8140         struct io_rings *rings;
8141         size_t off, sq_array_size;
8142
8143         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8144         if (off == SIZE_MAX)
8145                 return SIZE_MAX;
8146
8147 #ifdef CONFIG_SMP
8148         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8149         if (off == 0)
8150                 return SIZE_MAX;
8151 #endif
8152
8153         if (sq_offset)
8154                 *sq_offset = off;
8155
8156         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8157         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8158                 return SIZE_MAX;
8159
8160         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8161                 return SIZE_MAX;
8162
8163         return off;
8164 }
8165
8166 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8167 {
8168         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8169         unsigned int i;
8170
8171         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8172                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8173                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8174                 if (imu->acct_pages)
8175                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8176                 kvfree(imu);
8177         }
8178         *slot = NULL;
8179 }
8180
8181 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8182 {
8183         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8184         prsrc->buf = NULL;
8185 }
8186
8187 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8188 {
8189         unsigned int i;
8190
8191         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8192                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8193         kfree(ctx->user_bufs);
8194         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8195         ctx->user_bufs = NULL;
8196         ctx->buf_data = NULL;
8197         ctx->nr_user_bufs = 0;
8198 }
8199
8200 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8201 {
8202         int ret;
8203
8204         if (!ctx->buf_data)
8205                 return -ENXIO;
8206
8207         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8208         if (!ret)
8209                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8210         return ret;
8211 }
8212
8213 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8214                        void __user *arg, unsigned index)
8215 {
8216         struct iovec __user *src;
8217
8218 #ifdef CONFIG_COMPAT
8219         if (ctx->compat) {
8220                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8221                 struct compat_iovec ciov;
8222
8223                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8224                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8225                         return -EFAULT;
8226
8227                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8228                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8229                 return 0;
8230         }
8231 #endif
8232         src = (struct iovec __user *) arg;
8233         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8234                 return -EFAULT;
8235         return 0;
8236 }
8237
8238 /*
8239  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8240  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8241  * match that one.
8242  *
8243  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8244  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8245  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8246  */
8247 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8248                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8249 {
8250         int i, j;
8251
8252         /* check current page array */
8253         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8254                 if (!PageCompound(pages[i]))
8255                         continue;
8256                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8257                         return true;
8258         }
8259
8260         /* check previously registered pages */
8261         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8262                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8263
8264                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8265                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8266                                 continue;
8267                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8268                                 return true;
8269                 }
8270         }
8271
8272         return false;
8273 }
8274
8275 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8276                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8277                                  struct page **last_hpage)
8278 {
8279         int i, ret;
8280
8281         imu->acct_pages = 0;
8282         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8283                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8284                         imu->acct_pages++;
8285                 } else {
8286                         struct page *hpage;
8287
8288                         hpage = compound_head(pages[i]);
8289                         if (hpage == *last_hpage)
8290                                 continue;
8291                         *last_hpage = hpage;
8292                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8293                                 continue;
8294                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8295                 }
8296         }
8297
8298         if (!imu->acct_pages)
8299                 return 0;
8300
8301         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8302         if (ret)
8303                 imu->acct_pages = 0;
8304         return ret;
8305 }
8306
8307 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8308                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8309                                   struct page **last_hpage)
8310 {
8311         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8312         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8313         struct page **pages = NULL;
8314         unsigned long off, start, end, ubuf;
8315         size_t size;
8316         int ret, pret, nr_pages, i;
8317
8318         if (!iov->iov_base) {
8319                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
8320                 return 0;
8321         }
8322
8323         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8324         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8325         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8326         nr_pages = end - start;
8327
8328         *pimu = NULL;
8329         ret = -ENOMEM;
8330
8331         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8332         if (!pages)
8333                 goto done;
8334
8335         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8336                               GFP_KERNEL);
8337         if (!vmas)
8338                 goto done;
8339
8340         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
8341         if (!imu)
8342                 goto done;
8343
8344         ret = 0;
8345         mmap_read_lock(current->mm);
8346         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8347                               pages, vmas);
8348         if (pret == nr_pages) {
8349                 /* don't support file backed memory */
8350                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8351                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8352
8353                         if (vma_is_shmem(vma))
8354                                 continue;
8355                         if (vma->vm_file &&
8356                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8357                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8358                                 break;
8359                         }
8360                 }
8361         } else {
8362                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8363         }
8364         mmap_read_unlock(current->mm);
8365         if (ret) {
8366                 /*
8367                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8368                  * release any pages we did get
8369                  */
8370                 if (pret > 0)
8371                         unpin_user_pages(pages, pret);
8372                 goto done;
8373         }
8374
8375         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8376         if (ret) {
8377                 unpin_user_pages(pages, pret);
8378                 goto done;
8379         }
8380
8381         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8382         size = iov->iov_len;
8383         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8384                 size_t vec_len;
8385
8386                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8387                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8388                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8389                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8390                 off = 0;
8391                 size -= vec_len;
8392         }
8393         /* store original address for later verification */
8394         imu->ubuf = ubuf;
8395         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
8396         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8397         *pimu = imu;
8398         ret = 0;
8399 done:
8400         if (ret)
8401                 kvfree(imu);
8402         kvfree(pages);
8403         kvfree(vmas);
8404         return ret;
8405 }
8406
8407 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8408 {
8409         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
8410         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
8411 }
8412
8413 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8414 {
8415         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
8416
8417         /*
8418          * Don't impose further limits on the size and buffer
8419          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8420          * submitted if they are wrong.
8421          */
8422         if (!iov->iov_base)
8423                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
8424         if (!iov->iov_len)
8425                 return -EFAULT;
8426
8427         /* arbitrary limit, but we need something */
8428         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8429                 return -EFAULT;
8430
8431         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
8432                 return -EOVERFLOW;
8433
8434         return 0;
8435 }
8436
8437 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8438                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
8439 {
8440         struct page *last_hpage = NULL;
8441         struct io_rsrc_data *data;
8442         int i, ret;
8443         struct iovec iov;
8444
8445         if (ctx->user_bufs)
8446                 return -EBUSY;
8447         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
8448                 return -EINVAL;
8449         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8450         if (ret)
8451                 return ret;
8452         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
8453         if (ret)
8454                 return ret;
8455         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8456         if (ret) {
8457                 io_rsrc_data_free(data);
8458                 return ret;
8459         }
8460
8461         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
8462                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8463                 if (ret)
8464                         break;
8465                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8466                 if (ret)
8467                         break;
8468                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
8469                         ret = -EINVAL;
8470                         break;
8471                 }
8472
8473                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
8474                                              &last_hpage);
8475                 if (ret)
8476                         break;
8477         }
8478
8479         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
8480
8481         ctx->buf_data = data;
8482         if (ret)
8483                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8484         else
8485                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8486         return ret;
8487 }
8488
8489 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8490                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8491                                    unsigned int nr_args)
8492 {
8493         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8494         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
8495         struct page *last_hpage = NULL;
8496         bool needs_switch = false;
8497         __u32 done;
8498         int i, err;
8499
8500         if (!ctx->buf_data)
8501                 return -ENXIO;
8502         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
8503                 return -EINVAL;
8504
8505         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8506                 struct io_mapped_ubuf *imu;
8507                 int offset = up->offset + done;
8508                 u64 tag = 0;
8509
8510                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
8511                 if (err)
8512                         break;
8513                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
8514                         err = -EFAULT;
8515                         break;
8516                 }
8517                 err = io_buffer_validate(&iov);
8518                 if (err)
8519                         break;
8520                 if (!iov.iov_base && tag) {
8521                         err = -EINVAL;
8522                         break;
8523                 }
8524                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
8525                 if (err)
8526                         break;
8527
8528                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
8529                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
8530                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
8531                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
8532                         if (unlikely(err)) {
8533                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
8534                                 break;
8535                         }
8536                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
8537                         needs_switch = true;
8538                 }
8539
8540                 ctx->user_bufs[i] = imu;
8541                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
8542         }
8543
8544         if (needs_switch)
8545                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
8546         return done ? done : err;
8547 }
8548
8549 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8550 {
8551         __s32 __user *fds = arg;
8552         int fd;
8553
8554         if (ctx->cq_ev_fd)
8555                 return -EBUSY;
8556
8557         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8558                 return -EFAULT;
8559
8560         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8561         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8562                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8563                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8564                 return ret;
8565         }
8566
8567         return 0;
8568 }
8569
8570 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8571 {
8572         if (ctx->cq_ev_fd) {
8573                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8574                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8575                 return 0;
8576         }
8577
8578         return -ENXIO;
8579 }
8580
8581 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8582 {
8583         struct io_buffer *buf;
8584         unsigned long index;
8585
8586         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8587                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8588 }
8589
8590 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8591 {
8592         struct io_kiocb *req, *nxt;
8593
8594         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8595                 if (tsk && req->task != tsk)
8596                         continue;
8597                 list_del(&req->compl.list);
8598                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8599         }
8600 }
8601
8602 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8603 {
8604         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8605         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8606
8607         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8608
8609         if (submit_state->free_reqs) {
8610                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8611                                      submit_state->reqs);
8612                 submit_state->free_reqs = 0;
8613         }
8614
8615         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
8616         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8617         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8618 }
8619
8620 static bool io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
8621 {
8622         if (!data)
8623                 return false;
8624         if (!atomic_dec_and_test(&data->refs))
8625                 wait_for_completion(&data->done);
8626         return true;
8627 }
8628
8629 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8630 {
8631         io_sq_thread_finish(ctx);
8632
8633         if (ctx->mm_account) {
8634                 mmdrop(ctx->mm_account);
8635                 ctx->mm_account = NULL;
8636         }
8637
8638         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8639         if (io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data))
8640                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8641         if (io_wait_rsrc_data(ctx->file_data))
8642                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8643         if (ctx->rings)
8644                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8645         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8646         io_eventfd_unregister(ctx);
8647         io_destroy_buffers(ctx);
8648         if (ctx->sq_creds)
8649                 put_cred(ctx->sq_creds);
8650
8651         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
8652         if (ctx->rsrc_node)
8653                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
8654         if (ctx->rsrc_backup_node)
8655                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
8656         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
8657
8658         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
8659         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
8660
8661 #if defined(CONFIG_UNIX)
8662         if (ctx->ring_sock) {
8663                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8664                 sock_release(ctx->ring_sock);
8665         }
8666 #endif
8667
8668         io_mem_free(ctx->rings);
8669         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8670
8671         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8672         free_uid(ctx->user);
8673         io_req_caches_free(ctx);
8674         if (ctx->hash_map)
8675                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8676         kfree(ctx->cancel_hash);
8677         kfree(ctx->dummy_ubuf);
8678         kfree(ctx);
8679 }
8680
8681 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8682 {
8683         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8684         __poll_t mask = 0;
8685
8686         poll_wait(file, &ctx->poll_wait, wait);
8687         /*
8688          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8689          * io_commit_cqring
8690          */
8691         smp_rmb();
8692         if (!io_sqring_full(ctx))
8693                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8694
8695         /*
8696          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8697          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8698          *      CPU0                    CPU1
8699          *      ----                    ----
8700          * lock(&ctx->uring_lock);
8701          *                              lock(&ep->mtx);
8702          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8703          * lock(&ep->mtx);
8704          *
8705          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8706          * pushs them to do the flush.
8707          */
8708         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
8709                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8710
8711         return mask;
8712 }
8713
8714 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8715 {
8716         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8717
8718         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8719 }
8720
8721 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8722 {
8723         const struct cred *creds;
8724
8725         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8726         if (creds) {
8727                 put_cred(creds);
8728                 return 0;
8729         }
8730
8731         return -EINVAL;
8732 }
8733
8734 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8735 {
8736         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8737 }
8738
8739 struct io_tctx_exit {
8740         struct callback_head            task_work;
8741         struct completion               completion;
8742         struct io_ring_ctx              *ctx;
8743 };
8744
8745 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8746 {
8747         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8748         struct io_tctx_exit *work;
8749
8750         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8751         /*
8752          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8753          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8754          */
8755         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8756                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
8757         complete(&work->completion);
8758 }
8759
8760 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8761 {
8762         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8763
8764         return req->ctx == data;
8765 }
8766
8767 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8768 {
8769         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8770         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8771         struct io_tctx_exit exit;
8772         struct io_tctx_node *node;
8773         int ret;
8774
8775         /*
8776          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8777          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8778          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8779          * as nobody else will be looking for them.
8780          */
8781         do {
8782                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
8783                 if (ctx->sq_data) {
8784                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8785                         struct task_struct *tsk;
8786
8787                         io_sq_thread_park(sqd);
8788                         tsk = sqd->thread;
8789                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
8790                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
8791                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8792                         io_sq_thread_unpark(sqd);
8793                 }
8794
8795                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8796         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8797
8798         init_completion(&exit.completion);
8799         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8800         exit.ctx = ctx;
8801         /*
8802          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8803          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8804          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Apart from other work,
8805          * this lock/unlock section also waits them to finish.
8806          */
8807         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8808         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8809                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8810
8811                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8812                                         ctx_node);
8813                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
8814                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
8815                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8816                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8817                         continue;
8818                 wake_up_process(node->task);
8819
8820                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8821                 wait_for_completion(&exit.completion);
8822                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8823         }
8824         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8825         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8826         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8827
8828         io_ring_ctx_free(ctx);
8829 }
8830
8831 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8832 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8833                              bool cancel_all)
8834 {
8835         struct io_kiocb *req, *tmp;
8836         int canceled = 0;
8837
8838         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8839         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8840                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
8841                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8842                         canceled++;
8843                 }
8844         }
8845         if (canceled != 0)
8846                 io_commit_cqring(ctx);
8847         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8848         if (canceled != 0)
8849                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8850         return canceled != 0;
8851 }
8852
8853 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8854 {
8855         unsigned long index;
8856         struct creds *creds;
8857
8858         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8859         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8860         if (ctx->rings)
8861                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8862         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8863                 io_unregister_personality(ctx, index);
8864         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8865
8866         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
8867         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
8868
8869         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8870         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8871
8872         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8873         /*
8874          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8875          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8876          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8877          * over using system_wq.
8878          */
8879         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8880 }
8881
8882 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8883 {
8884         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8885
8886         file->private_data = NULL;
8887         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8888         return 0;
8889 }
8890
8891 struct io_task_cancel {
8892         struct task_struct *task;
8893         bool all;
8894 };
8895
8896 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8897 {
8898         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8899         struct io_task_cancel *cancel = data;
8900         bool ret;
8901
8902         if (!cancel->all && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8903                 unsigned long flags;
8904                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8905
8906                 /* protect against races with linked timeouts */
8907                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8908                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8909                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8910         } else {
8911                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8912         }
8913         return ret;
8914 }
8915
8916 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8917                                   struct task_struct *task, bool cancel_all)
8918 {
8919         struct io_defer_entry *de;
8920         LIST_HEAD(list);
8921
8922         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8923         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8924                 if (io_match_task(de->req, task, cancel_all)) {
8925                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8926                         break;
8927                 }
8928         }
8929         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8930         if (list_empty(&list))
8931                 return false;
8932
8933         while (!list_empty(&list)) {
8934                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8935                 list_del_init(&de->list);
8936                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8937                 kfree(de);
8938         }
8939         return true;
8940 }
8941
8942 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8943 {
8944         struct io_tctx_node *node;
8945         enum io_wq_cancel cret;
8946         bool ret = false;
8947
8948         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8949         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8950                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8951
8952                 /*
8953                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8954                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8955                  */
8956                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8957                         continue;
8958                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8959                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8960         }
8961         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8962
8963         return ret;
8964 }
8965
8966 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8967                                          struct task_struct *task,
8968                                          bool cancel_all)
8969 {
8970         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
8971         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8972
8973         while (1) {
8974                 enum io_wq_cancel cret;
8975                 bool ret = false;
8976
8977                 if (!task) {
8978                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8979                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8980                         /*
8981                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8982                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8983                          */
8984                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8985                                                &cancel, true);
8986                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8987                 }
8988
8989                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8990                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
8991                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8992                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8993                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8994                                 ret = true;
8995                         }
8996                 }
8997
8998                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
8999                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
9000                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
9001                 ret |= io_run_task_work();
9002                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
9003                 if (!ret)
9004                         break;
9005                 cond_resched();
9006         }
9007 }
9008
9009 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9010 {
9011         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9012         struct io_tctx_node *node;
9013         int ret;
9014
9015         if (unlikely(!tctx)) {
9016                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9017                 if (unlikely(ret))
9018                         return ret;
9019                 tctx = current->io_uring;
9020         }
9021         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9022                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9023                 if (!node)
9024                         return -ENOMEM;
9025                 node->ctx = ctx;
9026                 node->task = current;
9027
9028                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9029                                         node, GFP_KERNEL));
9030                 if (ret) {
9031                         kfree(node);
9032                         return ret;
9033                 }
9034
9035                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9036                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9037                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9038         }
9039         tctx->last = ctx;
9040         return 0;
9041 }
9042
9043 /*
9044  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9045  */
9046 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9047 {
9048         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9049
9050         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9051                 return 0;
9052         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9053 }
9054
9055 /*
9056  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9057  */
9058 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9059 {
9060         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9061         struct io_tctx_node *node;
9062
9063         if (!tctx)
9064                 return;
9065         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9066         if (!node)
9067                 return;
9068
9069         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9070         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9071
9072         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9073         list_del(&node->ctx_node);
9074         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9075
9076         if (tctx->last == node->ctx)
9077                 tctx->last = NULL;
9078         kfree(node);
9079 }
9080
9081 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9082 {
9083         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9084         struct io_tctx_node *node;
9085         unsigned long index;
9086
9087         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
9088                 io_uring_del_tctx_node(index);
9089         if (wq) {
9090                 /*
9091                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9092                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9093                  */
9094                 tctx->io_wq = NULL;
9095                 io_wq_put_and_exit(wq);
9096         }
9097 }
9098
9099 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9100 {
9101         if (tracked)
9102                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9103         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9104 }
9105
9106 static void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
9107 {
9108         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
9109         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
9110
9111         tctx->cached_refs = 0;
9112         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
9113         put_task_struct_many(task, refs);
9114 }
9115
9116 /*
9117  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9118  * requests. @sqd should be not-null IIF it's an SQPOLL thread cancellation.
9119  */
9120 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
9121 {
9122         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9123         struct io_ring_ctx *ctx;
9124         s64 inflight;
9125         DEFINE_WAIT(wait);
9126
9127         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9128
9129         if (!current->io_uring)
9130                 return;
9131         if (tctx->io_wq)
9132                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9133
9134         io_uring_drop_tctx_refs(current);
9135         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9136         do {
9137                 /* read completions before cancelations */
9138                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9139                 if (!inflight)
9140                         break;
9141
9142                 if (!sqd) {
9143                         struct io_tctx_node *node;
9144                         unsigned long index;
9145
9146                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9147                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9148                                 if (node->ctx->sq_data)
9149                                         continue;
9150                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9151                                                              cancel_all);
9152                         }
9153                 } else {
9154                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9155                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9156                                                              cancel_all);
9157                 }
9158
9159                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9160                 /*
9161                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9162                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9163                  * prepare_to_wait().
9164                  */
9165                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9166                         schedule();
9167                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9168         } while (1);
9169         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9170
9171         io_uring_clean_tctx(tctx);
9172         if (cancel_all) {
9173                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9174                 __io_uring_free(current);
9175         }
9176 }
9177
9178 void __io_uring_cancel(struct files_struct *files)
9179 {
9180         io_uring_cancel_generic(!files, NULL);
9181 }
9182
9183 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9184                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9185 {
9186         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9187         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9188         struct page *page;
9189         void *ptr;
9190
9191         switch (offset) {
9192         case IORING_OFF_SQ_RING:
9193         case IORING_OFF_CQ_RING:
9194                 ptr = ctx->rings;
9195                 break;
9196         case IORING_OFF_SQES:
9197                 ptr = ctx->sq_sqes;
9198                 break;
9199         default:
9200                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9201         }
9202
9203         page = virt_to_head_page(ptr);
9204         if (sz > page_size(page))
9205                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9206
9207         return ptr;
9208 }
9209
9210 #ifdef CONFIG_MMU
9211
9212 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9213 {
9214         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9215         unsigned long pfn;
9216         void *ptr;
9217
9218         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9219         if (IS_ERR(ptr))
9220                 return PTR_ERR(ptr);
9221
9222         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9223         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9224 }
9225
9226 #else /* !CONFIG_MMU */
9227
9228 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9229 {
9230         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9231 }
9232
9233 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9234 {
9235         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9236 }
9237
9238 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9239         unsigned long addr, unsigned long len,
9240         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9241 {
9242         void *ptr;
9243
9244         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9245         if (IS_ERR(ptr))
9246                 return PTR_ERR(ptr);
9247
9248         return (unsigned long) ptr;
9249 }
9250
9251 #endif /* !CONFIG_MMU */
9252
9253 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9254 {
9255         DEFINE_WAIT(wait);
9256
9257         do {
9258                 if (!io_sqring_full(ctx))
9259                         break;
9260                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9261
9262                 if (!io_sqring_full(ctx))
9263                         break;
9264                 schedule();
9265         } while (!signal_pending(current));
9266
9267         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9268         return 0;
9269 }
9270
9271 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9272                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9273                           const sigset_t __user **sig)
9274 {
9275         struct io_uring_getevents_arg arg;
9276
9277         /*
9278          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9279          * is just a pointer to the sigset_t.
9280          */
9281         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9282                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9283                 *ts = NULL;
9284                 return 0;
9285         }
9286
9287         /*
9288          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9289          * timespec and sigset_t pointers if good.
9290          */
9291         if (*argsz != sizeof(arg))
9292                 return -EINVAL;
9293         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9294                 return -EFAULT;
9295         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9296         *argsz = arg.sigmask_sz;
9297         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9298         return 0;
9299 }
9300
9301 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9302                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9303                 size_t, argsz)
9304 {
9305         struct io_ring_ctx *ctx;
9306         int submitted = 0;
9307         struct fd f;
9308         long ret;
9309
9310         io_run_task_work();
9311
9312         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9313                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9314                 return -EINVAL;
9315
9316         f = fdget(fd);
9317         if (unlikely(!f.file))
9318                 return -EBADF;
9319
9320         ret = -EOPNOTSUPP;
9321         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9322                 goto out_fput;
9323
9324         ret = -ENXIO;
9325         ctx = f.file->private_data;
9326         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9327                 goto out_fput;
9328
9329         ret = -EBADFD;
9330         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9331                 goto out;
9332
9333         /*
9334          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9335          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9336          * we were asked to.
9337          */
9338         ret = 0;
9339         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9340                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
9341
9342                 ret = -EOWNERDEAD;
9343                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9344                         goto out;
9345                 }
9346                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9347                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9348                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9349                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9350                         if (ret)
9351                                 goto out;
9352                 }
9353                 submitted = to_submit;
9354         } else if (to_submit) {
9355                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9356                 if (unlikely(ret))
9357                         goto out;
9358                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9359                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9360                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9361
9362                 if (submitted != to_submit)
9363                         goto out;
9364         }
9365         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9366                 const sigset_t __user *sig;
9367                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9368
9369                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9370                 if (unlikely(ret))
9371                         goto out;
9372
9373                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9374
9375                 /*
9376                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9377                  * space applications don't need to do io completion events
9378                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9379                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9380                  */
9381                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9382                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9383                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9384                 } else {
9385                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9386                 }
9387         }
9388
9389 out:
9390         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9391 out_fput:
9392         fdput(f);
9393         return submitted ? submitted : ret;
9394 }
9395
9396 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9397 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9398                 const struct cred *cred)
9399 {
9400         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9401         struct group_info *gi;
9402         kernel_cap_t cap;
9403         unsigned __capi;
9404         int g;
9405
9406         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9407         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9408         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9409         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9410         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9411         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9412         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9413         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9414         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9415         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9416         gi = cred->group_info;
9417         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9418                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9419                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9420         }
9421         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9422         cap = cred->cap_effective;
9423         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9424                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9425         seq_putc(m, '\n');
9426         return 0;
9427 }
9428
9429 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9430 {
9431         struct io_sq_data *sq = NULL;
9432         bool has_lock;
9433         int i;
9434
9435         /*
9436          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9437          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9438          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9439          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9440          */
9441         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9442
9443         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9444                 sq = ctx->sq_data;
9445                 if (!sq->thread)
9446                         sq = NULL;
9447         }
9448
9449         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9450         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9451         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9452         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9453                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9454
9455                 if (f)
9456                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9457                 else
9458                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9459         }
9460         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9461         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9462                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
9463                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
9464
9465                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
9466         }
9467         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9468                 unsigned long index;
9469                 const struct cred *cred;
9470
9471                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9472                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9473                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9474         }
9475         seq_printf(m, "PollList:\n");
9476         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9477         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9478                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9479                 struct io_kiocb *req;
9480
9481                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9482                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9483                                         req->task->task_works != NULL);
9484         }
9485         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9486         if (has_lock)
9487                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9488 }
9489
9490 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9491 {
9492         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9493
9494         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9495                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9496                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9497         }
9498 }
9499 #endif
9500
9501 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9502         .release        = io_uring_release,
9503         .mmap           = io_uring_mmap,
9504 #ifndef CONFIG_MMU
9505         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9506         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9507 #endif
9508         .poll           = io_uring_poll,
9509         .fasync         = io_uring_fasync,
9510 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9511         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9512 #endif
9513 };
9514
9515 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9516                                   struct io_uring_params *p)
9517 {
9518         struct io_rings *rings;
9519         size_t size, sq_array_offset;
9520
9521         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9522         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9523         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9524
9525         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9526         if (size == SIZE_MAX)
9527                 return -EOVERFLOW;
9528
9529         rings = io_mem_alloc(size);
9530         if (!rings)
9531                 return -ENOMEM;
9532
9533         ctx->rings = rings;
9534         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9535         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9536         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9537         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9538         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9539
9540         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9541         if (size == SIZE_MAX) {
9542                 io_mem_free(ctx->rings);
9543                 ctx->rings = NULL;
9544                 return -EOVERFLOW;
9545         }
9546
9547         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9548         if (!ctx->sq_sqes) {
9549                 io_mem_free(ctx->rings);
9550                 ctx->rings = NULL;
9551                 return -ENOMEM;
9552         }
9553
9554         return 0;
9555 }
9556
9557 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9558 {
9559         int ret, fd;
9560
9561         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9562         if (fd < 0)
9563                 return fd;
9564
9565         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9566         if (ret) {
9567                 put_unused_fd(fd);
9568                 return ret;
9569         }
9570         fd_install(fd, file);
9571         return fd;
9572 }
9573
9574 /*
9575  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9576  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9577  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9578  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9579  */
9580 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9581 {
9582         struct file *file;
9583 #if defined(CONFIG_UNIX)
9584         int ret;
9585
9586         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9587                                 &ctx->ring_sock);
9588         if (ret)
9589                 return ERR_PTR(ret);
9590 #endif
9591
9592         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9593                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9594 #if defined(CONFIG_UNIX)
9595         if (IS_ERR(file)) {
9596                 sock_release(ctx->ring_sock);
9597                 ctx->ring_sock = NULL;
9598         } else {
9599                 ctx->ring_sock->file = file;
9600         }
9601 #endif
9602         return file;
9603 }
9604
9605 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9606                            struct io_uring_params __user *params)
9607 {
9608         struct io_ring_ctx *ctx;
9609         struct file *file;
9610         int ret;
9611
9612         if (!entries)
9613                 return -EINVAL;
9614         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9615                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9616                         return -EINVAL;
9617                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9618         }
9619
9620         /*
9621          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9622          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9623          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9624          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9625          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9626          * of CQ ring entries manually.
9627          */
9628         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9629         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9630                 /*
9631                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9632                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9633                  * any cq vs sq ring sizing.
9634                  */
9635                 if (!p->cq_entries)
9636                         return -EINVAL;
9637                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9638                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9639                                 return -EINVAL;
9640                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9641                 }
9642                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9643                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9644                         return -EINVAL;
9645         } else {
9646                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9647         }
9648
9649         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9650         if (!ctx)
9651                 return -ENOMEM;
9652         ctx->compat = in_compat_syscall();
9653         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9654                 ctx->user = get_uid(current_user());
9655
9656         /*
9657          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9658          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9659          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9660          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9661          */
9662         mmgrab(current->mm);
9663         ctx->mm_account = current->mm;
9664
9665         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9666         if (ret)
9667                 goto err;
9668
9669         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9670         if (ret)
9671                 goto err;
9672         /* always set a rsrc node */
9673         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9674         if (ret)
9675                 goto err;
9676         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9677
9678         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9679         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9680         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9681         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9682         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9683         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9684         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9685         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9686
9687         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9688         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9689         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9690         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9691         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9692         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9693         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9694         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9695
9696         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9697                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9698                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9699                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9700                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
9701                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
9702
9703         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9704                 ret = -EFAULT;
9705                 goto err;
9706         }
9707
9708         file = io_uring_get_file(ctx);
9709         if (IS_ERR(file)) {
9710                 ret = PTR_ERR(file);
9711                 goto err;
9712         }
9713
9714         /*
9715          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9716          * having closed it before we finish setup
9717          */
9718         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9719         if (ret < 0) {
9720                 /* fput will clean it up */
9721                 fput(file);
9722                 return ret;
9723         }
9724
9725         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9726         return ret;
9727 err:
9728         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9729         return ret;
9730 }
9731
9732 /*
9733  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9734  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9735  * params structure passed in.
9736  */
9737 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9738 {
9739         struct io_uring_params p;
9740         int i;
9741
9742         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9743                 return -EFAULT;
9744         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9745                 if (p.resv[i])
9746                         return -EINVAL;
9747         }
9748
9749         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9750                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9751                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9752                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9753                 return -EINVAL;
9754
9755         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9756 }
9757
9758 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9759                 struct io_uring_params __user *, params)
9760 {
9761         return io_uring_setup(entries, params);
9762 }
9763
9764 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9765 {
9766         struct io_uring_probe *p;
9767         size_t size;
9768         int i, ret;
9769
9770         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9771         if (size == SIZE_MAX)
9772                 return -EOVERFLOW;
9773         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9774         if (!p)
9775                 return -ENOMEM;
9776
9777         ret = -EFAULT;
9778         if (copy_from_user(p, arg, size))
9779                 goto out;
9780         ret = -EINVAL;
9781         if (memchr_inv(p, 0, size))
9782                 goto out;
9783
9784         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9785         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9786                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9787
9788         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9789                 p->ops[i].op = i;
9790                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9791                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9792         }
9793         p->ops_len = i;
9794
9795         ret = 0;
9796         if (copy_to_user(arg, p, size))
9797                 ret = -EFAULT;
9798 out:
9799         kfree(p);
9800         return ret;
9801 }
9802
9803 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9804 {
9805         const struct cred *creds;
9806         u32 id;
9807         int ret;
9808
9809         creds = get_current_cred();
9810
9811         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9812                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9813         if (!ret)
9814                 return id;
9815         put_cred(creds);
9816         return ret;
9817 }
9818
9819 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9820                                     unsigned int nr_args)
9821 {
9822         struct io_uring_restriction *res;
9823         size_t size;
9824         int i, ret;
9825
9826         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9827         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9828                 return -EBADFD;
9829
9830         /* We allow only a single restrictions registration */
9831         if (ctx->restrictions.registered)
9832                 return -EBUSY;
9833
9834         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9835                 return -EINVAL;
9836
9837         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9838         if (size == SIZE_MAX)
9839                 return -EOVERFLOW;
9840
9841         res = memdup_user(arg, size);
9842         if (IS_ERR(res))
9843                 return PTR_ERR(res);
9844
9845         ret = 0;
9846
9847         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9848                 switch (res[i].opcode) {
9849                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9850                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9851                                 ret = -EINVAL;
9852                                 goto out;
9853                         }
9854
9855                         __set_bit(res[i].register_op,
9856                                   ctx->restrictions.register_op);
9857                         break;
9858                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9859                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9860                                 ret = -EINVAL;
9861                                 goto out;
9862                         }
9863
9864                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9865                         break;
9866                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9867                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9868                         break;
9869                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9870                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9871                         break;
9872                 default:
9873                         ret = -EINVAL;
9874                         goto out;
9875                 }
9876         }
9877
9878 out:
9879         /* Reset all restrictions if an error happened */
9880         if (ret != 0)
9881                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9882         else
9883                 ctx->restrictions.registered = true;
9884
9885         kfree(res);
9886         return ret;
9887 }
9888
9889 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9890 {
9891         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9892                 return -EBADFD;
9893
9894         if (ctx->restrictions.registered)
9895                 ctx->restricted = 1;
9896
9897         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9898         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9899                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9900         return 0;
9901 }
9902
9903 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
9904                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9905                                      unsigned nr_args)
9906 {
9907         __u32 tmp;
9908         int err;
9909
9910         if (up->resv)
9911                 return -EINVAL;
9912         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
9913                 return -EOVERFLOW;
9914         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9915         if (err)
9916                 return err;
9917
9918         switch (type) {
9919         case IORING_RSRC_FILE:
9920                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
9921         case IORING_RSRC_BUFFER:
9922                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
9923         }
9924         return -EINVAL;
9925 }
9926
9927 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9928                                     unsigned nr_args)
9929 {
9930         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9931
9932         if (!nr_args)
9933                 return -EINVAL;
9934         memset(&up, 0, sizeof(up));
9935         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
9936                 return -EFAULT;
9937         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
9938 }
9939
9940 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9941                                    unsigned size, unsigned type)
9942 {
9943         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9944
9945         if (size != sizeof(up))
9946                 return -EINVAL;
9947         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
9948                 return -EFAULT;
9949         if (!up.nr || up.resv)
9950                 return -EINVAL;
9951         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
9952 }
9953
9954 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9955                             unsigned int size, unsigned int type)
9956 {
9957         struct io_uring_rsrc_register rr;
9958
9959         /* keep it extendible */
9960         if (size != sizeof(rr))
9961                 return -EINVAL;
9962
9963         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
9964         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
9965                 return -EFAULT;
9966         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
9967                 return -EINVAL;
9968
9969         switch (type) {
9970         case IORING_RSRC_FILE:
9971                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9972                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9973         case IORING_RSRC_BUFFER:
9974                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9975                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9976         }
9977         return -EINVAL;
9978 }
9979
9980 static int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9981                                 unsigned len)
9982 {
9983         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9984         cpumask_var_t new_mask;
9985         int ret;
9986
9987         if (!tctx || !tctx->io_wq)
9988                 return -EINVAL;
9989
9990         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
9991                 return -ENOMEM;
9992
9993         cpumask_clear(new_mask);
9994         if (len > cpumask_size())
9995                 len = cpumask_size();
9996
9997         if (copy_from_user(new_mask, arg, len)) {
9998                 free_cpumask_var(new_mask);
9999                 return -EFAULT;
10000         }
10001
10002         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
10003         free_cpumask_var(new_mask);
10004         return ret;
10005 }
10006
10007 static int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
10008 {
10009         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10010
10011         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10012                 return -EINVAL;
10013
10014         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
10015 }
10016
10017 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
10018 {
10019         switch (op) {
10020         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10021         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10022         case IORING_REGISTER_FILES:
10023         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10024         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10025         case IORING_REGISTER_PROBE:
10026         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10027         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10028         case IORING_REGISTER_FILES2:
10029         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10030         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10031         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10032         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10033         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10034                 return false;
10035         default:
10036                 return true;
10037         }
10038 }
10039
10040 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10041                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10042         __releases(ctx->uring_lock)
10043         __acquires(ctx->uring_lock)
10044 {
10045         int ret;
10046
10047         /*
10048          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10049          * someone else killed the ctx or is already going through
10050          * io_uring_register().
10051          */
10052         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10053                 return -ENXIO;
10054
10055         if (ctx->restricted) {
10056                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10057                         return -EINVAL;
10058                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10059                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10060                         return -EACCES;
10061         }
10062
10063         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10064                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10065
10066                 /*
10067                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
10068                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
10069                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
10070                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
10071                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
10072                  * after we've killed the percpu ref.
10073                  */
10074                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10075                 do {
10076                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10077                         if (!ret)
10078                                 break;
10079                         ret = io_run_task_work_sig();
10080                         if (ret < 0)
10081                                 break;
10082                 } while (1);
10083                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10084
10085                 if (ret) {
10086                         io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10087                         return ret;
10088                 }
10089         }
10090
10091         switch (opcode) {
10092         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10093                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10094                 break;
10095         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10096                 ret = -EINVAL;
10097                 if (arg || nr_args)
10098                         break;
10099                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10100                 break;
10101         case IORING_REGISTER_FILES:
10102                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10103                 break;
10104         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10105                 ret = -EINVAL;
10106                 if (arg || nr_args)
10107                         break;
10108                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10109                 break;
10110         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10111                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10112                 break;
10113         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10114         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10115                 ret = -EINVAL;
10116                 if (nr_args != 1)
10117                         break;
10118                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10119                 if (ret)
10120                         break;
10121                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10122                         ctx->eventfd_async = 1;
10123                 else
10124                         ctx->eventfd_async = 0;
10125                 break;
10126         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10127                 ret = -EINVAL;
10128                 if (arg || nr_args)
10129                         break;
10130                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10131                 break;
10132         case IORING_REGISTER_PROBE:
10133                 ret = -EINVAL;
10134                 if (!arg || nr_args > 256)
10135                         break;
10136                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10137                 break;
10138         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10139                 ret = -EINVAL;
10140                 if (arg || nr_args)
10141                         break;
10142                 ret = io_register_personality(ctx);
10143                 break;
10144         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10145                 ret = -EINVAL;
10146                 if (arg)
10147                         break;
10148                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10149                 break;
10150         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10151                 ret = -EINVAL;
10152                 if (arg || nr_args)
10153                         break;
10154                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10155                 break;
10156         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10157                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10158                 break;
10159         case IORING_REGISTER_FILES2:
10160                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10161                 break;
10162         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10163                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10164                                               IORING_RSRC_FILE);
10165                 break;
10166         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10167                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10168                 break;
10169         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10170                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10171                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10172                 break;
10173         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10174                 ret = -EINVAL;
10175                 if (!arg || !nr_args)
10176                         break;
10177                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
10178                 break;
10179         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10180                 ret = -EINVAL;
10181                 if (arg || nr_args)
10182                         break;
10183                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
10184                 break;
10185         default:
10186                 ret = -EINVAL;
10187                 break;
10188         }
10189
10190         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10191                 /* bring the ctx back to life */
10192                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10193                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10194         }
10195         return ret;
10196 }
10197
10198 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10199                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10200 {
10201         struct io_ring_ctx *ctx;
10202         long ret = -EBADF;
10203         struct fd f;
10204
10205         f = fdget(fd);
10206         if (!f.file)
10207                 return -EBADF;
10208
10209         ret = -EOPNOTSUPP;
10210         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10211                 goto out_fput;
10212
10213         ctx = f.file->private_data;
10214
10215         io_run_task_work();
10216
10217         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10218         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10219         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10220         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10221                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10222 out_fput:
10223         fdput(f);
10224         return ret;
10225 }
10226
10227 static int __init io_uring_init(void)
10228 {
10229 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10230         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10231         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10232 } while (0)
10233
10234 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10235         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10236         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10237         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10238         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10239         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10240         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10241         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10242         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10243         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10244         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10245         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10246         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10247         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10248         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10249         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10250         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10251         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10252         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10253         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10254         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10255         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10256         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10257         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10258         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10259         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10260         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10261         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10262         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10263         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10264         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10265
10266         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
10267                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
10268         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
10269                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
10270         /* should fit into one byte */
10271         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
10272
10273         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10274         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10275         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10276                                 SLAB_ACCOUNT);
10277         return 0;
10278 };
10279 __initcall(io_uring_init);