fs/io_uring.c

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