fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/kthread.h>
  61 #include <linux/blkdev.h>
  62 #include <linux/bvec.h>
  63 #include <linux/net.h>
  64 #include <net/sock.h>
  65 #include <net/af_unix.h>
  66 #include <net/scm.h>
  67 #include <linux/anon_inodes.h>
  68 #include <linux/sched/mm.h>
  69 #include <linux/uaccess.h>
  70 #include <linux/nospec.h>
  71 #include <linux/sizes.h>
  72 #include <linux/hugetlb.h>
  73 #include <linux/highmem.h>
  74 #include <linux/namei.h>
  75 #include <linux/fsnotify.h>
  76 #include <linux/fadvise.h>
  77 #include <linux/eventpoll.h>
  78 #include <linux/fs_struct.h>
  79 #include <linux/splice.h>
  80 #include <linux/task_work.h>
  81 #include <linux/pagemap.h>
  82 #include <linux/io_uring.h>
  83 #include <linux/blk-cgroup.h>
  84 #include <linux/audit.h>
  85
  86 #define CREATE_TRACE_POINTS
  87 #include <trace/events/io_uring.h>
  88
  89 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  90
  91 #include "internal.h"
  92 #include "io-wq.h"
  93
  94 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  95 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  96
  97 /*
  98  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  99  */
 100 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
 101 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
 102 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
 103 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 104 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 105                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 106
 107 struct io_uring {
 108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 110 };
 111
 112 /*
 113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 115  *
 116  * The offsets to the member fields are published through struct
 117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 118  */
 119 struct io_rings {
 120         /*
 121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 122          * masked to get valid indices.
 123          *
 124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 126          * cq ring.
 127          */
 128         struct io_uring         sq, cq;
 129         /*
 130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 131          * ring_entries - 1)
 132          */
 133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 136         /*
 137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 138          * invalid index stored in array
 139          *
 140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 142          * cached value).
 143          *
 144          * After a new SQ head value was read by the application this
 145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 146          * the new SQ head (and possibly more).
 147          */
 148         u32                     sq_dropped;
 149         /*
 150          * Runtime SQ flags
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application.
 154          *
 155          * The application needs a full memory barrier before checking
 156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 157          */
 158         u32                     sq_flags;
 159         /*
 160          * Runtime CQ flags
 161          *
 162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 163          * kernel.
 164          */
 165         u32                     cq_flags;
 166         /*
 167          * Number of completion events lost because the queue was full;
 168          * this should be avoided by the application by making sure
 169          * there are not more requests pending than there is space in
 170          * the completion queue.
 171          *
 172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 174          * cached value).
 175          *
 176          * As completion events come in out of order this counter is not
 177          * ordered with any other data.
 178          */
 179         u32                     cq_overflow;
 180         /*
 181          * Ring buffer of completion events.
 182          *
 183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 184          * produced, so the application is allowed to modify pending
 185          * entries.
 186          */
 187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 188 };
 189
 190 struct io_mapped_ubuf {
 191         u64             ubuf;
 192         size_t          len;
 193         struct          bio_vec *bvec;
 194         unsigned int    nr_bvecs;
 195         unsigned long   acct_pages;
 196 };
 197
 198 struct fixed_file_table {
 199         struct file             **files;
 200 };
 201
 202 struct fixed_file_ref_node {
 203         struct percpu_ref               refs;
 204         struct list_head                node;
 205         struct list_head                file_list;
 206         struct fixed_file_data          *file_data;
 207         struct llist_node               llist;
 208 };
 209
 210 struct fixed_file_data {
 211         struct fixed_file_table         *table;
 212         struct io_ring_ctx              *ctx;
 213
 214         struct fixed_file_ref_node      *node;
 215         struct percpu_ref               refs;
 216         struct completion               done;
 217         struct list_head                ref_list;
 218         spinlock_t                      lock;
 219 };
 220
 221 struct io_buffer {
 222         struct list_head list;
 223         __u64 addr;
 224         __s32 len;
 225         __u16 bid;
 226 };
 227
 228 struct io_restriction {
 229         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 230         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 231         u8 sqe_flags_allowed;
 232         u8 sqe_flags_required;
 233         bool registered;
 234 };
 235
 236 struct io_sq_data {
 237         refcount_t              refs;
 238         struct mutex            lock;
 239
 240         /* ctx's that are using this sqd */
 241         struct list_head        ctx_list;
 242         struct list_head        ctx_new_list;
 243         struct mutex            ctx_lock;
 244
 245         struct task_struct      *thread;
 246         struct wait_queue_head  wait;
 247 };
 248
 249 struct io_ring_ctx {
 250         struct {
 251                 struct percpu_ref       refs;
 252         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 253
 254         struct {
 255                 unsigned int            flags;
 256                 unsigned int            compat: 1;
 257                 unsigned int            limit_mem: 1;
 258                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 259                 unsigned int            drain_next: 1;
 260                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 261                 unsigned int            restricted: 1;
 262
 263                 /*
 264                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 265                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 266                  *
 267                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 268                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 269                  * the queue when needed.
 270                  *
 271                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 272                  * array.
 273                  */
 274                 u32                     *sq_array;
 275                 unsigned                cached_sq_head;
 276                 unsigned                sq_entries;
 277                 unsigned                sq_mask;
 278                 unsigned                sq_thread_idle;
 279                 unsigned                cached_sq_dropped;
 280                 unsigned                cached_cq_overflow;
 281                 unsigned long           sq_check_overflow;
 282
 283                 struct list_head        defer_list;
 284                 struct list_head        timeout_list;
 285                 struct list_head        cq_overflow_list;
 286
 287                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
 288                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 289         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 290
 291         struct io_rings *rings;
 292
 293         /* IO offload */
 294         struct io_wq            *io_wq;
 295
 296         /*
 297          * For SQPOLL usage - we hold a reference to the parent task, so we
 298          * have access to the ->files
 299          */
 300         struct task_struct      *sqo_task;
 301
 302         /* Only used for accounting purposes */
 303         struct mm_struct        *mm_account;
 304
 305 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
 306         struct cgroup_subsys_state      *sqo_blkcg_css;
 307 #endif
 308
 309         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 310
 311         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 312         struct wait_queue_entry sqo_wait_entry;
 313         struct list_head        sqd_list;
 314
 315         /*
 316          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 317          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 318          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 319          */
 320         struct fixed_file_data  *file_data;
 321         unsigned                nr_user_files;
 322
 323         /* if used, fixed mapped user buffers */
 324         unsigned                nr_user_bufs;
 325         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 326
 327         struct user_struct      *user;
 328
 329         const struct cred       *creds;
 330
 331 #ifdef CONFIG_AUDIT
 332         kuid_t                  loginuid;
 333         unsigned int            sessionid;
 334 #endif
 335
 336         struct completion       ref_comp;
 337         struct completion       sq_thread_comp;
 338
 339         /* if all else fails... */
 340         struct io_kiocb         *fallback_req;
 341
 342 #if defined(CONFIG_UNIX)
 343         struct socket           *ring_sock;
 344 #endif
 345
 346         struct idr              io_buffer_idr;
 347
 348         struct idr              personality_idr;
 349
 350         struct {
 351                 unsigned                cached_cq_tail;
 352                 unsigned                cq_entries;
 353                 unsigned                cq_mask;
 354                 atomic_t                cq_timeouts;
 355                 unsigned long           cq_check_overflow;
 356                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 357                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 358                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 359         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 360
 361         struct {
 362                 struct mutex            uring_lock;
 363                 wait_queue_head_t       wait;
 364         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 365
 366         struct {
 367                 spinlock_t              completion_lock;
 368
 369                 /*
 370                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 371                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 372                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 373                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 374                  */
 375                 struct list_head        iopoll_list;
 376                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 377                 unsigned                cancel_hash_bits;
 378                 bool                    poll_multi_file;
 379
 380                 spinlock_t              inflight_lock;
 381                 struct list_head        inflight_list;
 382         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 383
 384         struct delayed_work             file_put_work;
 385         struct llist_head               file_put_llist;
 386
 387         struct work_struct              exit_work;
 388         struct io_restriction           restrictions;
 389 };
 390
 391 /*
 392  * First field must be the file pointer in all the
 393  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 394  */
 395 struct io_poll_iocb {
 396         struct file                     *file;
 397         union {
 398                 struct wait_queue_head  *head;
 399                 u64                     addr;
 400         };
 401         __poll_t                        events;
 402         bool                            done;
 403         bool                            canceled;
 404         struct wait_queue_entry         wait;
 405 };
 406
 407 struct io_close {
 408         struct file                     *file;
 409         struct file                     *put_file;
 410         int                             fd;
 411 };
 412
 413 struct io_timeout_data {
 414         struct io_kiocb                 *req;
 415         struct hrtimer                  timer;
 416         struct timespec64               ts;
 417         enum hrtimer_mode               mode;
 418 };
 419
 420 struct io_accept {
 421         struct file                     *file;
 422         struct sockaddr __user          *addr;
 423         int __user                      *addr_len;
 424         int                             flags;
 425         unsigned long                   nofile;
 426 };
 427
 428 struct io_sync {
 429         struct file                     *file;
 430         loff_t                          len;
 431         loff_t                          off;
 432         int                             flags;
 433         int                             mode;
 434 };
 435
 436 struct io_cancel {
 437         struct file                     *file;
 438         u64                             addr;
 439 };
 440
 441 struct io_timeout {
 442         struct file                     *file;
 443         u32                             off;
 444         u32                             target_seq;
 445         struct list_head                list;
 446 };
 447
 448 struct io_timeout_rem {
 449         struct file                     *file;
 450         u64                             addr;
 451 };
 452
 453 struct io_rw {
 454         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 455         struct kiocb                    kiocb;
 456         u64                             addr;
 457         u64                             len;
 458 };
 459
 460 struct io_connect {
 461         struct file                     *file;
 462         struct sockaddr __user          *addr;
 463         int                             addr_len;
 464 };
 465
 466 struct io_sr_msg {
 467         struct file                     *file;
 468         union {
 469                 struct user_msghdr __user *umsg;
 470                 void __user             *buf;
 471         };
 472         int                             msg_flags;
 473         int                             bgid;
 474         size_t                          len;
 475         struct io_buffer                *kbuf;
 476 };
 477
 478 struct io_open {
 479         struct file                     *file;
 480         int                             dfd;
 481         bool                            ignore_nonblock;
 482         struct filename                 *filename;
 483         struct open_how                 how;
 484         unsigned long                   nofile;
 485 };
 486
 487 struct io_files_update {
 488         struct file                     *file;
 489         u64                             arg;
 490         u32                             nr_args;
 491         u32                             offset;
 492 };
 493
 494 struct io_fadvise {
 495         struct file                     *file;
 496         u64                             offset;
 497         u32                             len;
 498         u32                             advice;
 499 };
 500
 501 struct io_madvise {
 502         struct file                     *file;
 503         u64                             addr;
 504         u32                             len;
 505         u32                             advice;
 506 };
 507
 508 struct io_epoll {
 509         struct file                     *file;
 510         int                             epfd;
 511         int                             op;
 512         int                             fd;
 513         struct epoll_event              event;
 514 };
 515
 516 struct io_splice {
 517         struct file                     *file_out;
 518         struct file                     *file_in;
 519         loff_t                          off_out;
 520         loff_t                          off_in;
 521         u64                             len;
 522         unsigned int                    flags;
 523 };
 524
 525 struct io_provide_buf {
 526         struct file                     *file;
 527         __u64                           addr;
 528         __s32                           len;
 529         __u32                           bgid;
 530         __u16                           nbufs;
 531         __u16                           bid;
 532 };
 533
 534 struct io_statx {
 535         struct file                     *file;
 536         int                             dfd;
 537         unsigned int                    mask;
 538         unsigned int                    flags;
 539         const char __user               *filename;
 540         struct statx __user             *buffer;
 541 };
 542
 543 struct io_completion {
 544         struct file                     *file;
 545         struct list_head                list;
 546         int                             cflags;
 547 };
 548
 549 struct io_async_connect {
 550         struct sockaddr_storage         address;
 551 };
 552
 553 struct io_async_msghdr {
 554         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 555         struct iovec                    *iov;
 556         struct sockaddr __user          *uaddr;
 557         struct msghdr                   msg;
 558         struct sockaddr_storage         addr;
 559 };
 560
 561 struct io_async_rw {
 562         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 563         const struct iovec              *free_iovec;
 564         struct iov_iter                 iter;
 565         size_t                          bytes_done;
 566         struct wait_page_queue          wpq;
 567 };
 568
 569 enum {
 570         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 571         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 572         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 573         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 574         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 575         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 576
 577         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
 578         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 579         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 580         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 581         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 582         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 583         REQ_F_ISREG_BIT,
 584         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 585         REQ_F_POLLED_BIT,
 586         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 587         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 588         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
 589         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 590
 591         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 592         __REQ_F_LAST_BIT,
 593 };
 594
 595 enum {
 596         /* ctx owns file */
 597         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 598         /* drain existing IO first */
 599         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 600         /* linked sqes */
 601         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 602         /* doesn't sever on completion < 0 */
 603         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 604         /* IOSQE_ASYNC */
 605         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 606         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 607         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 608
 609         /* head of a link */
 610         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
 611         /* fail rest of links */
 612         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 613         /* on inflight list */
 614         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 615         /* read/write uses file position */
 616         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 617         /* must not punt to workers */
 618         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 619         /* has or had linked timeout */
 620         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 621         /* regular file */
 622         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 623         /* needs cleanup */
 624         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 625         /* already went through poll handler */
 626         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 627         /* buffer already selected */
 628         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 629         /* doesn't need file table for this request */
 630         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 631         /* io_wq_work is initialized */
 632         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
 633         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 634         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 635 };
 636
 637 struct async_poll {
 638         struct io_poll_iocb     poll;
 639         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 640 };
 641
 642 /*
 643  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 644  * as the first entry in their struct definition. So you can
 645  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 646  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 647  */
 648 struct io_kiocb {
 649         union {
 650                 struct file             *file;
 651                 struct io_rw            rw;
 652                 struct io_poll_iocb     poll;
 653                 struct io_accept        accept;
 654                 struct io_sync          sync;
 655                 struct io_cancel        cancel;
 656                 struct io_timeout       timeout;
 657                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 658                 struct io_connect       connect;
 659                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 660                 struct io_open          open;
 661                 struct io_close         close;
 662                 struct io_files_update  files_update;
 663                 struct io_fadvise       fadvise;
 664                 struct io_madvise       madvise;
 665                 struct io_epoll         epoll;
 666                 struct io_splice        splice;
 667                 struct io_provide_buf   pbuf;
 668                 struct io_statx         statx;
 669                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 670                 struct io_completion    compl;
 671         };
 672
 673         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 674         void                            *async_data;
 675         u8                              opcode;
 676         /* polled IO has completed */
 677         u8                              iopoll_completed;
 678
 679         u16                             buf_index;
 680         u32                             result;
 681
 682         struct io_ring_ctx              *ctx;
 683         unsigned int                    flags;
 684         refcount_t                      refs;
 685         struct task_struct              *task;
 686         u64                             user_data;
 687
 688         struct list_head                link_list;
 689
 690         /*
 691          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 692          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 693          */
 694         struct list_head                inflight_entry;
 695
 696         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
 697         struct callback_head            task_work;
 698         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 699         struct hlist_node               hash_node;
 700         struct async_poll               *apoll;
 701         struct io_wq_work               work;
 702 };
 703
 704 struct io_defer_entry {
 705         struct list_head        list;
 706         struct io_kiocb         *req;
 707         u32                     seq;
 708 };
 709
 710 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 711
 712 struct io_comp_state {
 713         unsigned int            nr;
 714         struct list_head        list;
 715         struct io_ring_ctx      *ctx;
 716 };
 717
 718 struct io_submit_state {
 719         struct blk_plug         plug;
 720
 721         /*
 722          * io_kiocb alloc cache
 723          */
 724         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
 725         unsigned int            free_reqs;
 726
 727         /*
 728          * Batch completion logic
 729          */
 730         struct io_comp_state    comp;
 731
 732         /*
 733          * File reference cache
 734          */
 735         struct file             *file;
 736         unsigned int            fd;
 737         unsigned int            has_refs;
 738         unsigned int            ios_left;
 739 };
 740
 741 struct io_op_def {
 742         /* needs req->file assigned */
 743         unsigned                needs_file : 1;
 744         /* don't fail if file grab fails */
 745         unsigned                needs_file_no_error : 1;
 746         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 747         unsigned                hash_reg_file : 1;
 748         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 749         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 750         /* opcode is not supported by this kernel */
 751         unsigned                not_supported : 1;
 752         /* set if opcode supports polled "wait" */
 753         unsigned                pollin : 1;
 754         unsigned                pollout : 1;
 755         /* op supports buffer selection */
 756         unsigned                buffer_select : 1;
 757         /* must always have async data allocated */
 758         unsigned                needs_async_data : 1;
 759         /* size of async data needed, if any */
 760         unsigned short          async_size;
 761         unsigned                work_flags;
 762 };
 763
 764 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 765         [IORING_OP_NOP] = {},
 766         [IORING_OP_READV] = {
 767                 .needs_file             = 1,
 768                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 769                 .pollin                 = 1,
 770                 .buffer_select          = 1,
 771                 .needs_async_data       = 1,
 772                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 773                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 774         },
 775         [IORING_OP_WRITEV] = {
 776                 .needs_file             = 1,
 777                 .hash_reg_file          = 1,
 778                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 779                 .pollout                = 1,
 780                 .needs_async_data       = 1,
 781                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 782                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 783                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
 784         },
 785         [IORING_OP_FSYNC] = {
 786                 .needs_file             = 1,
 787                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 788         },
 789         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 790                 .needs_file             = 1,
 791                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 792                 .pollin                 = 1,
 793                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 794                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM,
 795         },
 796         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 797                 .needs_file             = 1,
 798                 .hash_reg_file          = 1,
 799                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 800                 .pollout                = 1,
 801                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 802                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE |
 803                                                 IO_WQ_WORK_MM,
 804         },
 805         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 806                 .needs_file             = 1,
 807                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 808         },
 809         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 810         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 811                 .needs_file             = 1,
 812                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 813         },
 814         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 815                 .needs_file             = 1,
 816                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 817                 .pollout                = 1,
 818                 .needs_async_data       = 1,
 819                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 820                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 821                                                 IO_WQ_WORK_FS,
 822         },
 823         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 824                 .needs_file             = 1,
 825                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 826                 .pollin                 = 1,
 827                 .buffer_select          = 1,
 828                 .needs_async_data       = 1,
 829                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 830                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 831                                                 IO_WQ_WORK_FS,
 832         },
 833         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 834                 .needs_async_data       = 1,
 835                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 836                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 837         },
 838         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
 839         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 840                 .needs_file             = 1,
 841                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 842                 .pollin                 = 1,
 843                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES,
 844         },
 845         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 846         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 847                 .needs_async_data       = 1,
 848                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 849                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 850         },
 851         [IORING_OP_CONNECT] = {
 852                 .needs_file             = 1,
 853                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 854                 .pollout                = 1,
 855                 .needs_async_data       = 1,
 856                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 857                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 858         },
 859         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 860                 .needs_file             = 1,
 861                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE,
 862         },
 863         [IORING_OP_OPENAT] = {
 864                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 865                                                 IO_WQ_WORK_FS,
 866         },
 867         [IORING_OP_CLOSE] = {
 868                 .needs_file             = 1,
 869                 .needs_file_no_error    = 1,
 870                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 871         },
 872         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
 873                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM,
 874         },
 875         [IORING_OP_STATX] = {
 876                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM |
 877                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 878         },
 879         [IORING_OP_READ] = {
 880                 .needs_file             = 1,
 881                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 882                 .pollin                 = 1,
 883                 .buffer_select          = 1,
 884                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 885                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 886         },
 887         [IORING_OP_WRITE] = {
 888                 .needs_file             = 1,
 889                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 890                 .pollout                = 1,
 891                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 892                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 893                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
 894         },
 895         [IORING_OP_FADVISE] = {
 896                 .needs_file             = 1,
 897                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 898         },
 899         [IORING_OP_MADVISE] = {
 900                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 901         },
 902         [IORING_OP_SEND] = {
 903                 .needs_file             = 1,
 904                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 905                 .pollout                = 1,
 906                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 907         },
 908         [IORING_OP_RECV] = {
 909                 .needs_file             = 1,
 910                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 911                 .pollin                 = 1,
 912                 .buffer_select          = 1,
 913                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 914         },
 915         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 916                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_FS |
 917                                                 IO_WQ_WORK_BLKCG,
 918         },
 919         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 920                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 921                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES,
 922         },
 923         [IORING_OP_SPLICE] = {
 924                 .needs_file             = 1,
 925                 .hash_reg_file          = 1,
 926                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 927                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 928         },
 929         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 930         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 931         [IORING_OP_TEE] = {
 932                 .needs_file             = 1,
 933                 .hash_reg_file          = 1,
 934                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 935         },
 936 };
 937
 938 enum io_mem_account {
 939         ACCT_LOCKED,
 940         ACCT_PINNED,
 941 };
 942
 943 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
 944                              struct io_comp_state *cs);
 945 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
 946 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
 947 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
 948 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
 949 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 950 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 951 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 952 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
 953                                  struct io_uring_files_update *ip,
 954                                  unsigned nr_args);
 955 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
 956 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
 957                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
 958 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs);
 959 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
 960
 961 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
 962                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
 963                                bool needs_lock);
 964 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
 965                              const struct iovec *fast_iov,
 966                              struct iov_iter *iter, bool force);
 967
 968 static struct kmem_cache *req_cachep;
 969
 970 static const struct file_operations io_uring_fops;
 971
 972 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
 973 {
 974 #if defined(CONFIG_UNIX)
 975         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
 976                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
 977
 978                 return ctx->ring_sock->sk;
 979         }
 980 #endif
 981         return NULL;
 982 }
 983 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
 984
 985 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
 986 {
 987         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
 988                           REQ_F_INFLIGHT))
 989                 __io_clean_op(req);
 990 }
 991
 992 static void io_sq_thread_drop_mm(void)
 993 {
 994         struct mm_struct *mm = current->mm;
 995
 996         if (mm) {
 997                 kthread_unuse_mm(mm);
 998                 mmput(mm);
 999                 current->mm = NULL;
1000         }
1001 }
1002
1003 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
1004 {
1005         struct mm_struct *mm;
1006
1007         if (current->mm)
1008                 return 0;
1009
1010         /* Should never happen */
1011         if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)))
1012                 return -EFAULT;
1013
1014         task_lock(ctx->sqo_task);
1015         mm = ctx->sqo_task->mm;
1016         if (unlikely(!mm || !mmget_not_zero(mm)))
1017                 mm = NULL;
1018         task_unlock(ctx->sqo_task);
1019
1020         if (mm) {
1021                 kthread_use_mm(mm);
1022                 return 0;
1023         }
1024
1025         return -EFAULT;
1026 }
1027
1028 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
1029                                    struct io_kiocb *req)
1030 {
1031         if (!(io_op_defs[req->opcode].work_flags & IO_WQ_WORK_MM))
1032                 return 0;
1033         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
1034 }
1035
1036 static void io_sq_thread_associate_blkcg(struct io_ring_ctx *ctx,
1037                                          struct cgroup_subsys_state **cur_css)
1038
1039 {
1040 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1041         /* puts the old one when swapping */
1042         if (*cur_css != ctx->sqo_blkcg_css) {
1043                 kthread_associate_blkcg(ctx->sqo_blkcg_css);
1044                 *cur_css = ctx->sqo_blkcg_css;
1045         }
1046 #endif
1047 }
1048
1049 static void io_sq_thread_unassociate_blkcg(void)
1050 {
1051 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1052         kthread_associate_blkcg(NULL);
1053 #endif
1054 }
1055
1056 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1057 {
1058         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1059                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1060 }
1061
1062 /*
1063  * None of these are dereferenced, they are simply used to check if any of
1064  * them have changed. If we're under current and check they are still the
1065  * same, we're fine to grab references to them for actual out-of-line use.
1066  */
1067 static void io_init_identity(struct io_identity *id)
1068 {
1069         id->files = current->files;
1070         id->mm = current->mm;
1071 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1072         rcu_read_lock();
1073         id->blkcg_css = blkcg_css();
1074         rcu_read_unlock();
1075 #endif
1076         id->creds = current_cred();
1077         id->nsproxy = current->nsproxy;
1078         id->fs = current->fs;
1079         id->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1080 #ifdef CONFIG_AUDIT
1081         id->loginuid = current->loginuid;
1082         id->sessionid = current->sessionid;
1083 #endif
1084         refcount_set(&id->count, 1);
1085 }
1086
1087 static inline void __io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1088 {
1089         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1090         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1091 }
1092
1093 /*
1094  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
1095  * touch any members of io_wq_work.
1096  */
1097 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1098 {
1099         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1100
1101         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1102                 return;
1103
1104         __io_req_init_async(req);
1105
1106         /* Grab a ref if this isn't our static identity */
1107         req->work.identity = tctx->identity;
1108         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
1109                 refcount_inc(&req->work.identity->count);
1110 }
1111
1112 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1113 {
1114         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1115 }
1116
1117 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1118 {
1119         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1120
1121         complete(&ctx->ref_comp);
1122 }
1123
1124 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1125 {
1126         return !req->timeout.off;
1127 }
1128
1129 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1130 {
1131         struct io_ring_ctx *ctx;
1132         int hash_bits;
1133
1134         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1135         if (!ctx)
1136                 return NULL;
1137
1138         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1139         if (!ctx->fallback_req)
1140                 goto err;
1141
1142         /*
1143          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1144          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1145          */
1146         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1147         hash_bits -= 5;
1148         if (hash_bits <= 0)
1149                 hash_bits = 1;
1150         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1151         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1152                                         GFP_KERNEL);
1153         if (!ctx->cancel_hash)
1154                 goto err;
1155         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1156
1157         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1158                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1159                 goto err;
1160
1161         ctx->flags = p->flags;
1162         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1163         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1164         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1165         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1166         init_completion(&ctx->ref_comp);
1167         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1168         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1169         idr_init(&ctx->personality_idr);
1170         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1171         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1172         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1173         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1174         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1175         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1176         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1177         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1178         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1179         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1180         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1181         return ctx;
1182 err:
1183         if (ctx->fallback_req)
1184                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1185         kfree(ctx->cancel_hash);
1186         kfree(ctx);
1187         return NULL;
1188 }
1189
1190 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1191 {
1192         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1193                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1194
1195                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1196                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1197         }
1198
1199         return false;
1200 }
1201
1202 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1203 {
1204         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1205
1206         /* order cqe stores with ring update */
1207         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1208
1209         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1210                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1211                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1212         }
1213 }
1214
1215 static void io_put_identity(struct io_uring_task *tctx, struct io_kiocb *req)
1216 {
1217         if (req->work.identity == &tctx->__identity)
1218                 return;
1219         if (refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1220                 kfree(req->work.identity);
1221 }
1222
1223 static void io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1224 {
1225         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1226                 return;
1227
1228         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1229
1230         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1231                 mmdrop(req->work.identity->mm);
1232                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_MM;
1233         }
1234 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1235         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) {
1236                 css_put(req->work.identity->blkcg_css);
1237                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_BLKCG;
1238         }
1239 #endif
1240         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) {
1241                 put_cred(req->work.identity->creds);
1242                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_CREDS;
1243         }
1244         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) {
1245                 struct fs_struct *fs = req->work.identity->fs;
1246
1247                 spin_lock(&req->work.identity->fs->lock);
1248                 if (--fs->users)
1249                         fs = NULL;
1250                 spin_unlock(&req->work.identity->fs->lock);
1251                 if (fs)
1252                         free_fs_struct(fs);
1253                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FS;
1254         }
1255
1256         io_put_identity(req->task->io_uring, req);
1257 }
1258
1259 /*
1260  * Create a private copy of io_identity, since some fields don't match
1261  * the current context.
1262  */
1263 static bool io_identity_cow(struct io_kiocb *req)
1264 {
1265         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1266         const struct cred *creds = NULL;
1267         struct io_identity *id;
1268
1269         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)
1270                 creds = req->work.identity->creds;
1271
1272         id = kmemdup(req->work.identity, sizeof(*id), GFP_KERNEL);
1273         if (unlikely(!id)) {
1274                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1275                 return false;
1276         }
1277
1278         /*
1279          * We can safely just re-init the creds we copied  Either the field
1280          * matches the current one, or we haven't grabbed it yet. The only
1281          * exception is ->creds, through registered personalities, so handle
1282          * that one separately.
1283          */
1284         io_init_identity(id);
1285         if (creds)
1286                 req->work.identity->creds = creds;
1287
1288         /* add one for this request */
1289         refcount_inc(&id->count);
1290
1291         /* drop tctx and req identity references, if needed */
1292         if (tctx->identity != &tctx->__identity &&
1293             refcount_dec_and_test(&tctx->identity->count))
1294                 kfree(tctx->identity);
1295         if (req->work.identity != &tctx->__identity &&
1296             refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1297                 kfree(req->work.identity);
1298
1299         req->work.identity = id;
1300         tctx->identity = id;
1301         return true;
1302 }
1303
1304 static bool io_grab_identity(struct io_kiocb *req)
1305 {
1306         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1307         struct io_identity *id = req->work.identity;
1308         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1309
1310         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FSIZE) {
1311                 if (id->fsize != rlimit(RLIMIT_FSIZE))
1312                         return false;
1313                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FSIZE;
1314         }
1315
1316         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1317             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1318             !(req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE)) {
1319                 if (id->files != current->files ||
1320                     id->nsproxy != current->nsproxy)
1321                         return false;
1322                 atomic_inc(&id->files->count);
1323                 get_nsproxy(id->nsproxy);
1324                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1325
1326                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1327                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1328                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1329                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FILES;
1330         }
1331 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1332         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) &&
1333             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_BLKCG)) {
1334                 rcu_read_lock();
1335                 if (id->blkcg_css != blkcg_css()) {
1336                         rcu_read_unlock();
1337                         return false;
1338                 }
1339                 /*
1340                  * This should be rare, either the cgroup is dying or the task
1341                  * is moving cgroups. Just punt to root for the handful of ios.
1342                  */
1343                 if (css_tryget_online(id->blkcg_css))
1344                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_BLKCG;
1345                 rcu_read_unlock();
1346         }
1347 #endif
1348         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)) {
1349                 if (id->creds != current_cred())
1350                         return false;
1351                 get_cred(id->creds);
1352                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
1353         }
1354 #ifdef CONFIG_AUDIT
1355         if (!uid_eq(current->loginuid, id->loginuid) ||
1356             current->sessionid != id->sessionid)
1357                 return false;
1358 #endif
1359         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) &&
1360             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FS)) {
1361                 if (current->fs != id->fs)
1362                         return false;
1363                 spin_lock(&id->fs->lock);
1364                 if (!id->fs->in_exec) {
1365                         id->fs->users++;
1366                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FS;
1367                 } else {
1368                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1369                 }
1370                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1371         }
1372
1373         return true;
1374 }
1375
1376 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1377 {
1378         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1379         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1380         struct io_identity *id;
1381
1382         io_req_init_async(req);
1383         id = req->work.identity;
1384
1385         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1386                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1387
1388         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1389                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1390                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1391         } else {
1392                 if (def->unbound_nonreg_file)
1393                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1394         }
1395
1396         /* ->mm can never change on us */
1397         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) &&
1398             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM)) {
1399                 mmgrab(id->mm);
1400                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_MM;
1401         }
1402
1403         /* if we fail grabbing identity, we must COW, regrab, and retry */
1404         if (io_grab_identity(req))
1405                 return;
1406
1407         if (!io_identity_cow(req))
1408                 return;
1409
1410         /* can't fail at this point */
1411         if (!io_grab_identity(req))
1412                 WARN_ON(1);
1413 }
1414
1415 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1416 {
1417         struct io_kiocb *cur;
1418
1419         io_prep_async_work(req);
1420         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1421                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1422                         io_prep_async_work(cur);
1423 }
1424
1425 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1426 {
1427         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1428         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1429
1430         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1431                                         &req->work, req->flags);
1432         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1433         return link;
1434 }
1435
1436 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1437 {
1438         struct io_kiocb *link;
1439
1440         /* init ->work of the whole link before punting */
1441         io_prep_async_link(req);
1442         link = __io_queue_async_work(req);
1443
1444         if (link)
1445                 io_queue_linked_timeout(link);
1446 }
1447
1448 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1449 {
1450         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1451         int ret;
1452
1453         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1454         if (ret != -1) {
1455                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1456                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1457                 list_del_init(&req->timeout.list);
1458                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1459                 io_put_req_deferred(req, 1);
1460         }
1461 }
1462
1463 static bool io_task_match(struct io_kiocb *req, struct task_struct *tsk)
1464 {
1465         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1466
1467         if (!tsk || req->task == tsk)
1468                 return true;
1469         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1470                 if (ctx->sq_data && req->task == ctx->sq_data->thread)
1471                         return true;
1472         }
1473         return false;
1474 }
1475
1476 /*
1477  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1478  */
1479 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk)
1480 {
1481         struct io_kiocb *req, *tmp;
1482         int canceled = 0;
1483
1484         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1485         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1486                 if (io_task_match(req, tsk)) {
1487                         io_kill_timeout(req);
1488                         canceled++;
1489                 }
1490         }
1491         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1492         return canceled != 0;
1493 }
1494
1495 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1496 {
1497         do {
1498                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1499                                                 struct io_defer_entry, list);
1500                 struct io_kiocb *link;
1501
1502                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1503                         break;
1504                 list_del_init(&de->list);
1505                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1506                 link = __io_queue_async_work(de->req);
1507                 if (link) {
1508                         __io_queue_linked_timeout(link);
1509                         /* drop submission reference */
1510                         io_put_req_deferred(link, 1);
1511                 }
1512                 kfree(de);
1513         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1514 }
1515
1516 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1517 {
1518         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1519                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1520                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1521
1522                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1523                         break;
1524                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1525                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1526                         break;
1527
1528                 list_del_init(&req->timeout.list);
1529                 io_kill_timeout(req);
1530         }
1531 }
1532
1533 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1534 {
1535         io_flush_timeouts(ctx);
1536         __io_commit_cqring(ctx);
1537
1538         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1539                 __io_queue_deferred(ctx);
1540 }
1541
1542 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1543 {
1544         struct io_rings *r = ctx->rings;
1545
1546         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1547 }
1548
1549 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1550 {
1551         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1552         unsigned tail;
1553
1554         tail = ctx->cached_cq_tail;
1555         /*
1556          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1557          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1558          * fill the cq entry
1559          */
1560         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1561                 return NULL;
1562
1563         ctx->cached_cq_tail++;
1564         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1565 }
1566
1567 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1568 {
1569         if (!ctx->cq_ev_fd)
1570                 return false;
1571         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1572                 return false;
1573         if (!ctx->eventfd_async)
1574                 return true;
1575         return io_wq_current_is_worker();
1576 }
1577
1578 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1579 {
1580         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1581                 wake_up(&ctx->wait);
1582         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1583                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1584         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1585                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1586 }
1587
1588 static void io_cqring_mark_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1589 {
1590         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1591                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1592                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1593                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1594         }
1595 }
1596
1597 static inline bool __io_match_files(struct io_kiocb *req,
1598                                     struct files_struct *files)
1599 {
1600         return ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
1601                 (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES)) &&
1602                 req->work.identity->files == files;
1603 }
1604
1605 static bool io_match_files(struct io_kiocb *req,
1606                            struct files_struct *files)
1607 {
1608         struct io_kiocb *link;
1609
1610         if (!files)
1611                 return true;
1612         if (__io_match_files(req, files))
1613                 return true;
1614         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD) {
1615                 list_for_each_entry(link, &req->link_list, link_list) {
1616                         if (__io_match_files(link, files))
1617                                 return true;
1618                 }
1619         }
1620         return false;
1621 }
1622
1623 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1624 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1625                                      struct task_struct *tsk,
1626                                      struct files_struct *files)
1627 {
1628         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1629         struct io_kiocb *req, *tmp;
1630         struct io_uring_cqe *cqe;
1631         unsigned long flags;
1632         LIST_HEAD(list);
1633
1634         if (!force) {
1635                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1636                         return true;
1637                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1638                     rings->cq_ring_entries))
1639                         return false;
1640         }
1641
1642         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1643
1644         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1645         if (force)
1646                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1647
1648         cqe = NULL;
1649         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1650                 if (tsk && req->task != tsk)
1651                         continue;
1652                 if (!io_match_files(req, files))
1653                         continue;
1654
1655                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1656                 if (!cqe && !force)
1657                         break;
1658
1659                 list_move(&req->compl.list, &list);
1660                 if (cqe) {
1661                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1662                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1663                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1664                 } else {
1665                         ctx->cached_cq_overflow++;
1666                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1667                                    ctx->cached_cq_overflow);
1668                 }
1669         }
1670
1671         io_commit_cqring(ctx);
1672         io_cqring_mark_overflow(ctx);
1673
1674         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1675         io_cqring_ev_posted(ctx);
1676
1677         while (!list_empty(&list)) {
1678                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1679                 list_del(&req->compl.list);
1680                 io_put_req(req);
1681         }
1682
1683         return cqe != NULL;
1684 }
1685
1686 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1687 {
1688         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1689         struct io_uring_cqe *cqe;
1690
1691         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1692
1693         /*
1694          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1695          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1696          * the ring.
1697          */
1698         cqe = io_get_cqring(ctx);
1699         if (likely(cqe)) {
1700                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1701                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1702                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1703         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1704                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1705                 /*
1706                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1707                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1708                  * to drop it on the floor.
1709                  */
1710                 ctx->cached_cq_overflow++;
1711                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1712         } else {
1713                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1714                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1715                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1716                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1717                 }
1718                 io_clean_op(req);
1719                 req->result = res;
1720                 req->compl.cflags = cflags;
1721                 refcount_inc(&req->refs);
1722                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1723         }
1724 }
1725
1726 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1727 {
1728         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1729 }
1730
1731 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1732 {
1733         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1734         unsigned long flags;
1735
1736         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1737         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1738         io_commit_cqring(ctx);
1739         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1740
1741         io_cqring_ev_posted(ctx);
1742 }
1743
1744 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1745 {
1746         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1747
1748         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1749         while (!list_empty(&cs->list)) {
1750                 struct io_kiocb *req;
1751
1752                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1753                 list_del(&req->compl.list);
1754                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1755
1756                 /*
1757                  * io_free_req() doesn't care about completion_lock unless one
1758                  * of these flags is set. REQ_F_WORK_INITIALIZED is in the list
1759                  * because of a potential deadlock with req->work.fs->lock
1760                  */
1761                 if (req->flags & (REQ_F_FAIL_LINK|REQ_F_LINK_TIMEOUT
1762                                  |REQ_F_WORK_INITIALIZED)) {
1763                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1764                         io_put_req(req);
1765                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1766                 } else {
1767                         io_put_req(req);
1768                 }
1769         }
1770         io_commit_cqring(ctx);
1771         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1772
1773         io_cqring_ev_posted(ctx);
1774         cs->nr = 0;
1775 }
1776
1777 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1778                               struct io_comp_state *cs)
1779 {
1780         if (!cs) {
1781                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1782                 io_put_req(req);
1783         } else {
1784                 io_clean_op(req);
1785                 req->result = res;
1786                 req->compl.cflags = cflags;
1787                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1788                 if (++cs->nr >= 32)
1789                         io_submit_flush_completions(cs);
1790         }
1791 }
1792
1793 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1794 {
1795         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1796 }
1797
1798 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1799 {
1800         return req == (struct io_kiocb *)
1801                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1802 }
1803
1804 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1805 {
1806         struct io_kiocb *req;
1807
1808         req = ctx->fallback_req;
1809         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1810                 return req;
1811
1812         return NULL;
1813 }
1814
1815 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1816                                      struct io_submit_state *state)
1817 {
1818         if (!state->free_reqs) {
1819                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1820                 size_t sz;
1821                 int ret;
1822
1823                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1824                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1825
1826                 /*
1827                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1828                  * retry single alloc to be on the safe side.
1829                  */
1830                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1831                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1832                         if (!state->reqs[0])
1833                                 goto fallback;
1834                         ret = 1;
1835                 }
1836                 state->free_reqs = ret;
1837         }
1838
1839         state->free_reqs--;
1840         return state->reqs[state->free_reqs];
1841 fallback:
1842         return io_get_fallback_req(ctx);
1843 }
1844
1845 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1846                           bool fixed)
1847 {
1848         if (fixed)
1849                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1850         else
1851                 fput(file);
1852 }
1853
1854 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1855 {
1856         io_clean_op(req);
1857
1858         if (req->async_data)
1859                 kfree(req->async_data);
1860         if (req->file)
1861                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1862
1863         io_req_clean_work(req);
1864 }
1865
1866 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1867 {
1868         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1869         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1870
1871         io_dismantle_req(req);
1872
1873         percpu_counter_dec(&tctx->inflight);
1874         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
1875                 wake_up(&tctx->wait);
1876         put_task_struct(req->task);
1877
1878         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1879                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1880         else
1881                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1882         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1883 }
1884
1885 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1886 {
1887         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1888         struct io_kiocb *link;
1889         bool cancelled = false;
1890         unsigned long flags;
1891
1892         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1893         link = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
1894                                         link_list);
1895         /*
1896          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1897          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1898          */
1899         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1900                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1901                 int ret;
1902
1903                 list_del_init(&link->link_list);
1904                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1905                 if (ret != -1) {
1906                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1907                         io_commit_cqring(ctx);
1908                         cancelled = true;
1909                 }
1910         }
1911         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1912         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1913
1914         if (cancelled) {
1915                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1916                 io_put_req(link);
1917         }
1918 }
1919
1920 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1921 {
1922         struct io_kiocb *nxt;
1923
1924         /*
1925          * The list should never be empty when we are called here. But could
1926          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1927          * safe side.
1928          */
1929         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1930                 return NULL;
1931
1932         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1933         list_del_init(&req->link_list);
1934         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1935                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1936         return nxt;
1937 }
1938
1939 /*
1940  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1941  */
1942 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1943 {
1944         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1945         unsigned long flags;
1946
1947         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1948         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1949                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1950                                                 struct io_kiocb, link_list);
1951
1952                 list_del_init(&link->link_list);
1953                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1954
1955                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1956
1957                 /*
1958                  * It's ok to free under spinlock as they're not linked anymore,
1959                  * but avoid REQ_F_WORK_INITIALIZED because it may deadlock on
1960                  * work.fs->lock.
1961                  */
1962                 if (link->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1963                         io_put_req_deferred(link, 2);
1964                 else
1965                         io_double_put_req(link);
1966         }
1967
1968         io_commit_cqring(ctx);
1969         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1970
1971         io_cqring_ev_posted(ctx);
1972 }
1973
1974 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1975 {
1976         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1977         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1978                 io_kill_linked_timeout(req);
1979
1980         /*
1981          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1982          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1983          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1984          * of the chain.
1985          */
1986         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
1987                 return io_req_link_next(req);
1988         io_fail_links(req);
1989         return NULL;
1990 }
1991
1992 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1993 {
1994         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1995                 return NULL;
1996         return __io_req_find_next(req);
1997 }
1998
1999 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, bool twa_signal_ok)
2000 {
2001         struct task_struct *tsk = req->task;
2002         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2003         enum task_work_notify_mode notify;
2004         int ret;
2005
2006         if (tsk->flags & PF_EXITING)
2007                 return -ESRCH;
2008
2009         /*
2010          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2011          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2012          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2013          * will do the job.
2014          */
2015         notify = TWA_NONE;
2016         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && twa_signal_ok)
2017                 notify = TWA_SIGNAL;
2018
2019         ret = task_work_add(tsk, &req->task_work, notify);
2020         if (!ret)
2021                 wake_up_process(tsk);
2022
2023         return ret;
2024 }
2025
2026 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
2027 {
2028         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2029
2030         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2031         io_cqring_fill_event(req, error);
2032         io_commit_cqring(ctx);
2033         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2034
2035         io_cqring_ev_posted(ctx);
2036         req_set_fail_links(req);
2037         io_double_put_req(req);
2038 }
2039
2040 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2041 {
2042         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2043         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2044
2045         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
2046         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2047 }
2048
2049 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2050 {
2051         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2052
2053         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx)) {
2054                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2055                 __io_queue_sqe(req, NULL);
2056                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2057         } else {
2058                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2059         }
2060 }
2061
2062 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2063 {
2064         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2065         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2066
2067         __io_req_task_submit(req);
2068         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2069 }
2070
2071 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2072 {
2073         int ret;
2074
2075         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
2076         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2077
2078         ret = io_req_task_work_add(req, true);
2079         if (unlikely(ret)) {
2080                 struct task_struct *tsk;
2081
2082                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
2083                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2084                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2085                 wake_up_process(tsk);
2086         }
2087 }
2088
2089 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2090 {
2091         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2092
2093         if (nxt)
2094                 io_req_task_queue(nxt);
2095 }
2096
2097 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2098 {
2099         io_queue_next(req);
2100         __io_free_req(req);
2101 }
2102
2103 struct req_batch {
2104         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
2105         int to_free;
2106
2107         struct task_struct      *task;
2108         int                     task_refs;
2109 };
2110
2111 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2112 {
2113         rb->to_free = 0;
2114         rb->task_refs = 0;
2115         rb->task = NULL;
2116 }
2117
2118 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
2119                                       struct req_batch *rb)
2120 {
2121         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
2122         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
2123         rb->to_free = 0;
2124 }
2125
2126 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2127                                      struct req_batch *rb)
2128 {
2129         if (rb->to_free)
2130                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
2131         if (rb->task) {
2132                 struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2133
2134                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2135                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2136                 rb->task = NULL;
2137         }
2138 }
2139
2140 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
2141 {
2142         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
2143                 io_free_req(req);
2144                 return;
2145         }
2146         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
2147                 io_queue_next(req);
2148
2149         if (req->task != rb->task) {
2150                 if (rb->task) {
2151                         struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2152
2153                         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2154                         put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2155                 }
2156                 rb->task = req->task;
2157                 rb->task_refs = 0;
2158         }
2159         rb->task_refs++;
2160
2161         io_dismantle_req(req);
2162         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
2163         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
2164                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
2165 }
2166
2167 /*
2168  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2169  * was the last reference to this request.
2170  */
2171 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2172 {
2173         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2174
2175         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2176                 nxt = io_req_find_next(req);
2177                 __io_free_req(req);
2178         }
2179         return nxt;
2180 }
2181
2182 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2183 {
2184         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2185                 io_free_req(req);
2186 }
2187
2188 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2189 {
2190         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2191
2192         io_free_req(req);
2193 }
2194
2195 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2196 {
2197         int ret;
2198
2199         init_task_work(&req->task_work, io_put_req_deferred_cb);
2200         ret = io_req_task_work_add(req, true);
2201         if (unlikely(ret)) {
2202                 struct task_struct *tsk;
2203
2204                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2205                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2206                 wake_up_process(tsk);
2207         }
2208 }
2209
2210 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2211 {
2212         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2213                 io_free_req_deferred(req);
2214 }
2215
2216 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
2217 {
2218         struct io_kiocb *nxt;
2219
2220         /*
2221          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
2222          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
2223          * it just will be re-punted async in io_put_work()
2224          */
2225         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
2226                 return NULL;
2227
2228         nxt = io_req_find_next(req);
2229         return nxt ? &nxt->work : NULL;
2230 }
2231
2232 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2233 {
2234         /* drop both submit and complete references */
2235         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2236                 io_free_req(req);
2237 }
2238
2239 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
2240 {
2241         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2242
2243         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
2244                 /*
2245                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
2246                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
2247                  * entries. We cannot safely to it from here.
2248                  */
2249                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
2250                         return -1U;
2251
2252                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2253         }
2254
2255         /* See comment at the top of this file */
2256         smp_rmb();
2257         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
2258 }
2259
2260 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2261 {
2262         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2263
2264         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2265         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2266 }
2267
2268 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2269 {
2270         unsigned int cflags;
2271
2272         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2273         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2274         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2275         kfree(kbuf);
2276         return cflags;
2277 }
2278
2279 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2280 {
2281         struct io_buffer *kbuf;
2282
2283         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2284         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2285 }
2286
2287 static inline bool io_run_task_work(void)
2288 {
2289         /*
2290          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2291          * not add work to such a task.
2292          */
2293         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2294                 return false;
2295         if (current->task_works) {
2296                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2297                 task_work_run();
2298                 return true;
2299         }
2300
2301         return false;
2302 }
2303
2304 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
2305 {
2306         struct io_kiocb *req;
2307
2308         do {
2309                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
2310                 list_del(&req->inflight_entry);
2311                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
2312         } while (!list_empty(again));
2313 }
2314
2315 /*
2316  * Find and free completed poll iocbs
2317  */
2318 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2319                                struct list_head *done)
2320 {
2321         struct req_batch rb;
2322         struct io_kiocb *req;
2323         LIST_HEAD(again);
2324
2325         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2326         smp_rmb();
2327
2328         io_init_req_batch(&rb);
2329         while (!list_empty(done)) {
2330                 int cflags = 0;
2331
2332                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2333                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2334                         req->result = 0;
2335                         req->iopoll_completed = 0;
2336                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2337                         continue;
2338                 }
2339                 list_del(&req->inflight_entry);
2340
2341                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2342                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2343
2344                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2345                 (*nr_events)++;
2346
2347                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2348                         io_req_free_batch(&rb, req);
2349         }
2350
2351         io_commit_cqring(ctx);
2352         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2353                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2354         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2355
2356         if (!list_empty(&again))
2357                 io_iopoll_queue(&again);
2358 }
2359
2360 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2361                         long min)
2362 {
2363         struct io_kiocb *req, *tmp;
2364         LIST_HEAD(done);
2365         bool spin;
2366         int ret;
2367
2368         /*
2369          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2370          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2371          */
2372         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2373
2374         ret = 0;
2375         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2376                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2377
2378                 /*
2379                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2380                  * If we find a request that requires polling, break out
2381                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2382                  */
2383                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2384                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2385                         continue;
2386                 }
2387                 if (!list_empty(&done))
2388                         break;
2389
2390                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2391                 if (ret < 0)
2392                         break;
2393
2394                 /* iopoll may have completed current req */
2395                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2396                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2397
2398                 if (ret && spin)
2399                         spin = false;
2400                 ret = 0;
2401         }
2402
2403         if (!list_empty(&done))
2404                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2405
2406         return ret;
2407 }
2408
2409 /*
2410  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2411  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2412  * as a non-spinning completion check.
2413  */
2414 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2415                                 long min)
2416 {
2417         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2418                 int ret;
2419
2420                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2421                 if (ret < 0)
2422                         return ret;
2423                 if (*nr_events >= min)
2424                         return 0;
2425         }
2426
2427         return 1;
2428 }
2429
2430 /*
2431  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2432  * find and complete them.
2433  */
2434 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2435 {
2436         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2437                 return;
2438
2439         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2440         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2441                 unsigned int nr_events = 0;
2442
2443                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2444
2445                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2446                 if (nr_events == 0)
2447                         break;
2448                 /*
2449                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2450                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2451                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2452                  */
2453                 if (need_resched()) {
2454                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2455                         cond_resched();
2456                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2457                 }
2458         }
2459         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2460 }
2461
2462 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2463 {
2464         unsigned int nr_events = 0;
2465         int iters = 0, ret = 0;
2466
2467         /*
2468          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2469          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2470          * that got punted to a workqueue.
2471          */
2472         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2473         do {
2474                 /*
2475                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2476                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2477                  * already triggered a CQE (eg in error).
2478                  */
2479                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2480                         break;
2481
2482                 /*
2483                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2484                  * application entering polling for a command before it gets
2485                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2486                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2487                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2488                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2489                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2490                  * very same mutex.
2491                  */
2492                 if (!(++iters & 7)) {
2493                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2494                         io_run_task_work();
2495                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2496                 }
2497
2498                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2499                 if (ret <= 0)
2500                         break;
2501                 ret = 0;
2502         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2503
2504         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2505         return ret;
2506 }
2507
2508 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2509 {
2510         /*
2511          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2512          * thread.
2513          */
2514         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2515                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2516
2517                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2518         }
2519         file_end_write(req->file);
2520 }
2521
2522 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2523                                   struct io_comp_state *cs)
2524 {
2525         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2526         int cflags = 0;
2527
2528         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2529                 kiocb_end_write(req);
2530
2531         if (res != req->result)
2532                 req_set_fail_links(req);
2533         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2534                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2535         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2536 }
2537
2538 #ifdef CONFIG_BLOCK
2539 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2540 {
2541         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2542         ssize_t ret = -ECANCELED;
2543         struct iov_iter iter;
2544         int rw;
2545
2546         if (error) {
2547                 ret = error;
2548                 goto end_req;
2549         }
2550
2551         switch (req->opcode) {
2552         case IORING_OP_READV:
2553         case IORING_OP_READ_FIXED:
2554         case IORING_OP_READ:
2555                 rw = READ;
2556                 break;
2557         case IORING_OP_WRITEV:
2558         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2559         case IORING_OP_WRITE:
2560                 rw = WRITE;
2561                 break;
2562         default:
2563                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2564                                 req->opcode);
2565                 goto end_req;
2566         }
2567
2568         if (!req->async_data) {
2569                 ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2570                 if (ret < 0)
2571                         goto end_req;
2572                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2573                 if (!ret)
2574                         return true;
2575                 kfree(iovec);
2576         } else {
2577                 return true;
2578         }
2579 end_req:
2580         req_set_fail_links(req);
2581         return false;
2582 }
2583 #endif
2584
2585 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2586 {
2587 #ifdef CONFIG_BLOCK
2588         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2589         int ret;
2590
2591         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2592                 return false;
2593         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2594                 return false;
2595
2596         ret = io_sq_thread_acquire_mm(req->ctx, req);
2597
2598         if (io_resubmit_prep(req, ret)) {
2599                 refcount_inc(&req->refs);
2600                 io_queue_async_work(req);
2601                 return true;
2602         }
2603
2604 #endif
2605         return false;
2606 }
2607
2608 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2609                              struct io_comp_state *cs)
2610 {
2611         if (!io_rw_reissue(req, res))
2612                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2613 }
2614
2615 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2616 {
2617         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2618
2619         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2620 }
2621
2622 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2623 {
2624         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2625
2626         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2627                 kiocb_end_write(req);
2628
2629         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2630                 req_set_fail_links(req);
2631
2632         WRITE_ONCE(req->result, res);
2633         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2634         smp_wmb();
2635         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2636 }
2637
2638 /*
2639  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2640  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2641  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2642  * accessing the kiocb cookie.
2643  */
2644 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2645 {
2646         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2647
2648         /*
2649          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2650          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2651          * different devices.
2652          */
2653         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2654                 ctx->poll_multi_file = false;
2655         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2656                 struct io_kiocb *list_req;
2657
2658                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2659                                                 inflight_entry);
2660                 if (list_req->file != req->file)
2661                         ctx->poll_multi_file = true;
2662         }
2663
2664         /*
2665          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2666          * it to the front so we find it first.
2667          */
2668         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2669                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2670         else
2671                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2672
2673         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2674             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2675                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2676 }
2677
2678 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2679 {
2680         if (state->has_refs)
2681                 fput_many(state->file, state->has_refs);
2682         state->file = NULL;
2683 }
2684
2685 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2686 {
2687         if (state->file)
2688                 __io_state_file_put(state);
2689 }
2690
2691 /*
2692  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2693  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2694  * has more than one submission.
2695  */
2696 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2697 {
2698         if (!state)
2699                 return fget(fd);
2700
2701         if (state->file) {
2702                 if (state->fd == fd) {
2703                         state->has_refs--;
2704                         return state->file;
2705                 }
2706                 __io_state_file_put(state);
2707         }
2708         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2709         if (!state->file)
2710                 return NULL;
2711
2712         state->fd = fd;
2713         state->has_refs = state->ios_left - 1;
2714         return state->file;
2715 }
2716
2717 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2718 {
2719 #ifdef CONFIG_BLOCK
2720         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2721 #else
2722         return true;
2723 #endif
2724 }
2725
2726 /*
2727  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2728  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2729  * inline.
2730  */
2731 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2732 {
2733         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2734
2735         if (S_ISBLK(mode)) {
2736                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2737                         return true;
2738                 return false;
2739         }
2740         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2741                 return true;
2742         if (S_ISREG(mode)) {
2743                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2744                     file->f_op != &io_uring_fops)
2745                         return true;
2746                 return false;
2747         }
2748
2749         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2750         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2751                 return true;
2752
2753         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2754                 return false;
2755
2756         if (rw == READ)
2757                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2758
2759         return file->f_op->write_iter != NULL;
2760 }
2761
2762 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2763 {
2764         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2765         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2766         unsigned ioprio;
2767         int ret;
2768
2769         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2770                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2771
2772         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2773         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2774                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2775                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2776         }
2777         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2778         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2779         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2780         if (unlikely(ret))
2781                 return ret;
2782
2783         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2784         if (ioprio) {
2785                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2786                 if (ret)
2787                         return ret;
2788
2789                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2790         } else
2791                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2792
2793         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2794         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2795                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2796
2797         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2798                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2799                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2800                         return -EOPNOTSUPP;
2801
2802                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2803                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2804                 req->iopoll_completed = 0;
2805         } else {
2806                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2807                         return -EINVAL;
2808                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2809         }
2810
2811         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2812         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2813         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2814         return 0;
2815 }
2816
2817 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2818 {
2819         switch (ret) {
2820         case -EIOCBQUEUED:
2821                 break;
2822         case -ERESTARTSYS:
2823         case -ERESTARTNOINTR:
2824         case -ERESTARTNOHAND:
2825         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2826                 /*
2827                  * We can't just restart the syscall, since previously
2828                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2829                  * IO with EINTR.
2830                  */
2831                 ret = -EINTR;
2832                 fallthrough;
2833         default:
2834                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2835         }
2836 }
2837
2838 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2839                        struct io_comp_state *cs)
2840 {
2841         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2842         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2843
2844         /* add previously done IO, if any */
2845         if (io && io->bytes_done > 0) {
2846                 if (ret < 0)
2847                         ret = io->bytes_done;
2848                 else
2849                         ret += io->bytes_done;
2850         }
2851
2852         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2853                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2854         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2855                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2856         else
2857                 io_rw_done(kiocb, ret);
2858 }
2859
2860 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2861                                struct iov_iter *iter)
2862 {
2863         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2864         size_t len = req->rw.len;
2865         struct io_mapped_ubuf *imu;
2866         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2867         size_t offset;
2868         u64 buf_addr;
2869
2870         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2871                 return -EFAULT;
2872         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2873         imu = &ctx->user_bufs[index];
2874         buf_addr = req->rw.addr;
2875
2876         /* overflow */
2877         if (buf_addr + len < buf_addr)
2878                 return -EFAULT;
2879         /* not inside the mapped region */
2880         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2881                 return -EFAULT;
2882
2883         /*
2884          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2885          * and advance us to the beginning.
2886          */
2887         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2888         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2889
2890         if (offset) {
2891                 /*
2892                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2893                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2894                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2895                  * we know that:
2896                  *
2897                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2898                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2899                  *    first and last bvec
2900                  *
2901                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2902                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2903                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2904                  * since we can just skip the first segment, which may not
2905                  * be PAGE_SIZE aligned.
2906                  */
2907                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2908
2909                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2910                         iov_iter_advance(iter, offset);
2911                 } else {
2912                         unsigned long seg_skip;
2913
2914                         /* skip first vec */
2915                         offset -= bvec->bv_len;
2916                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2917
2918                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2919                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2920                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2921                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2922                 }
2923         }
2924
2925         return len;
2926 }
2927
2928 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2929 {
2930         if (needs_lock)
2931                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2932 }
2933
2934 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2935 {
2936         /*
2937          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2938          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2939          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2940          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2941          */
2942         if (needs_lock)
2943                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2944 }
2945
2946 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2947                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2948                                           bool needs_lock)
2949 {
2950         struct io_buffer *head;
2951
2952         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2953                 return kbuf;
2954
2955         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2956
2957         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2958
2959         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2960         if (head) {
2961                 if (!list_empty(&head->list)) {
2962                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2963                                                         list);
2964                         list_del(&kbuf->list);
2965                 } else {
2966                         kbuf = head;
2967                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2968                 }
2969                 if (*len > kbuf->len)
2970                         *len = kbuf->len;
2971         } else {
2972                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2973         }
2974
2975         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2976
2977         return kbuf;
2978 }
2979
2980 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2981                                         bool needs_lock)
2982 {
2983         struct io_buffer *kbuf;
2984         u16 bgid;
2985
2986         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2987         bgid = req->buf_index;
2988         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2989         if (IS_ERR(kbuf))
2990                 return kbuf;
2991         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2992         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2993         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2994 }
2995
2996 #ifdef CONFIG_COMPAT
2997 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2998                                 bool needs_lock)
2999 {
3000         struct compat_iovec __user *uiov;
3001         compat_ssize_t clen;
3002         void __user *buf;
3003         ssize_t len;
3004
3005         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3006         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3007                 return -EFAULT;
3008         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3009                 return -EFAULT;
3010         if (clen < 0)
3011                 return -EINVAL;
3012
3013         len = clen;
3014         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3015         if (IS_ERR(buf))
3016                 return PTR_ERR(buf);
3017         iov[0].iov_base = buf;
3018         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3019         return 0;
3020 }
3021 #endif
3022
3023 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3024                                       bool needs_lock)
3025 {
3026         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3027         void __user *buf;
3028         ssize_t len;
3029
3030         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3031                 return -EFAULT;
3032
3033         len = iov[0].iov_len;
3034         if (len < 0)
3035                 return -EINVAL;
3036         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3037         if (IS_ERR(buf))
3038                 return PTR_ERR(buf);
3039         iov[0].iov_base = buf;
3040         iov[0].iov_len = len;
3041         return 0;
3042 }
3043
3044 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3045                                     bool needs_lock)
3046 {
3047         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3048                 struct io_buffer *kbuf;
3049
3050                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3051                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3052                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3053                 return 0;
3054         }
3055         if (!req->rw.len)
3056                 return 0;
3057         else if (req->rw.len > 1)
3058                 return -EINVAL;
3059
3060 #ifdef CONFIG_COMPAT
3061         if (req->ctx->compat)
3062                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3063 #endif
3064
3065         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3066 }
3067
3068 static ssize_t __io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3069                                  struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3070                                  bool needs_lock)
3071 {
3072         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3073         size_t sqe_len = req->rw.len;
3074         ssize_t ret;
3075         u8 opcode;
3076
3077         opcode = req->opcode;
3078         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3079                 *iovec = NULL;
3080                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3081         }
3082
3083         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3084         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3085                 return -EINVAL;
3086
3087         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3088                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3089                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3090                         if (IS_ERR(buf))
3091                                 return PTR_ERR(buf);
3092                         req->rw.len = sqe_len;
3093                 }
3094
3095                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3096                 *iovec = NULL;
3097                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
3098         }
3099
3100         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3101                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3102                 if (!ret) {
3103                         ret = (*iovec)->iov_len;
3104                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
3105                 }
3106                 *iovec = NULL;
3107                 return ret;
3108         }
3109
3110         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3111                               req->ctx->compat);
3112 }
3113
3114 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3115                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3116                                bool needs_lock)
3117 {
3118         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3119
3120         if (!iorw)
3121                 return __io_import_iovec(rw, req, iovec, iter, needs_lock);
3122         *iovec = NULL;
3123         return iov_iter_count(&iorw->iter);
3124 }
3125
3126 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3127 {
3128         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3129 }
3130
3131 /*
3132  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3133  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3134  */
3135 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3136 {
3137         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3138         struct file *file = req->file;
3139         ssize_t ret = 0;
3140
3141         /*
3142          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3143          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3144          * the kiocb to be handled from an async context.
3145          */
3146         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3147                 return -EOPNOTSUPP;
3148         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3149                 return -EAGAIN;
3150
3151         while (iov_iter_count(iter)) {
3152                 struct iovec iovec;
3153                 ssize_t nr;
3154
3155                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3156                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3157                 } else {
3158                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3159                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3160                 }
3161
3162                 if (rw == READ) {
3163                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3164                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3165                 } else {
3166                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3167                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3168                 }
3169
3170                 if (nr < 0) {
3171                         if (!ret)
3172                                 ret = nr;
3173                         break;
3174                 }
3175                 ret += nr;
3176                 if (nr != iovec.iov_len)
3177                         break;
3178                 req->rw.len -= nr;
3179                 req->rw.addr += nr;
3180                 iov_iter_advance(iter, nr);
3181         }
3182
3183         return ret;
3184 }
3185
3186 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3187                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3188 {
3189         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3190
3191         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3192         rw->free_iovec = iovec;
3193         rw->bytes_done = 0;
3194         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3195         if (iter->type == ITER_BVEC)
3196                 return;
3197         if (!iovec) {
3198                 unsigned iov_off = 0;
3199
3200                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3201                 if (iter->iov != fast_iov) {
3202                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3203                         rw->iter.iov += iov_off;
3204                 }
3205                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3206                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3207                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3208         } else {
3209                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3210         }
3211 }
3212
3213 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3214 {
3215         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3216         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3217         return req->async_data == NULL;
3218 }
3219
3220 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3221 {
3222         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3223                 return 0;
3224
3225         return  __io_alloc_async_data(req);
3226 }
3227
3228 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3229                              const struct iovec *fast_iov,
3230                              struct iov_iter *iter, bool force)
3231 {
3232         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3233                 return 0;
3234         if (!req->async_data) {
3235                 if (__io_alloc_async_data(req))
3236                         return -ENOMEM;
3237
3238                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3239         }
3240         return 0;
3241 }
3242
3243 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3244 {
3245         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3246         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3247         ssize_t ret;
3248
3249         ret = __io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3250         if (unlikely(ret < 0))
3251                 return ret;
3252
3253         iorw->bytes_done = 0;
3254         iorw->free_iovec = iov;
3255         if (iov)
3256                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3257         return 0;
3258 }
3259
3260 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3261 {
3262         ssize_t ret;
3263
3264         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3265         if (ret)
3266                 return ret;
3267
3268         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3269                 return -EBADF;
3270
3271         /* either don't need iovec imported or already have it */
3272         if (!req->async_data)
3273                 return 0;
3274         return io_rw_prep_async(req, READ);
3275 }
3276
3277 /*
3278  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3279  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3280  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3281  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3282  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3283  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3284  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3285  * slow path.
3286  */
3287 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3288                              int sync, void *arg)
3289 {
3290         struct wait_page_queue *wpq;
3291         struct io_kiocb *req = wait->private;
3292         struct wait_page_key *key = arg;
3293         int ret;
3294
3295         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3296
3297         if (!wake_page_match(wpq, key))
3298                 return 0;
3299
3300         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3301         list_del_init(&wait->entry);
3302
3303         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
3304         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3305
3306         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3307         refcount_inc(&req->refs);
3308         ret = io_req_task_work_add(req, true);
3309         if (unlikely(ret)) {
3310                 struct task_struct *tsk;
3311
3312                 /* queue just for cancelation */
3313                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
3314                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
3315                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
3316                 wake_up_process(tsk);
3317         }
3318         return 1;
3319 }
3320
3321 /*
3322  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3323  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3324  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3325  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3326  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3327  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3328  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3329  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3330  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3331  * async worker threads for a blocking retry.
3332  */
3333 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3334 {
3335         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3336         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3337         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3338
3339         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3340         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3341                 return false;
3342
3343         /* Only for buffered IO */
3344         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3345                 return false;
3346
3347         /*
3348          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3349          * support callback based unlocks
3350          */
3351         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3352                 return false;
3353
3354         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3355         wait->wait.private = req;
3356         wait->wait.flags = 0;
3357         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3358         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3359         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3360         kiocb->ki_waitq = wait;
3361         return true;
3362 }
3363
3364 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3365 {
3366         if (req->file->f_op->read_iter)
3367                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3368         else if (req->file->f_op->read)
3369                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3370         else
3371                 return -EINVAL;
3372 }
3373
3374 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3375                    struct io_comp_state *cs)
3376 {
3377         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3378         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3379         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3380         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3381         ssize_t io_size, ret, ret2;
3382         size_t iov_count;
3383         bool no_async;
3384
3385         if (rw)
3386                 iter = &rw->iter;
3387
3388         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3389         if (ret < 0)
3390                 return ret;
3391         iov_count = iov_iter_count(iter);
3392         io_size = ret;
3393         req->result = io_size;
3394         ret = 0;
3395
3396         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3397         if (!force_nonblock)
3398                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3399         else
3400                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3401
3402
3403         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3404         no_async = force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ);
3405         if (no_async)
3406                 goto copy_iov;
3407
3408         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3409         if (unlikely(ret))
3410                 goto out_free;
3411
3412         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3413
3414         if (!ret) {
3415                 goto done;
3416         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3417                 ret = 0;
3418                 goto out_free;
3419         } else if (ret == -EAGAIN) {
3420                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3421                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3422                         goto done;
3423                 /* no retry on NONBLOCK marked file */
3424                 if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3425                         goto done;
3426                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3427                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3428                 ret = 0;
3429                 goto copy_iov;
3430         } else if (ret < 0) {
3431                 /* make sure -ERESTARTSYS -> -EINTR is done */
3432                 goto done;
3433         }
3434
3435         /* read it all, or we did blocking attempt. no retry. */
3436         if (!iov_iter_count(iter) || !force_nonblock ||
3437             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3438                 goto done;
3439
3440         io_size -= ret;
3441 copy_iov:
3442         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3443         if (ret2) {
3444                 ret = ret2;
3445                 goto out_free;
3446         }
3447         if (no_async)
3448                 return -EAGAIN;
3449         rw = req->async_data;
3450         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3451         iovec = NULL;
3452         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3453         iter = &rw->iter;
3454 retry:
3455         rw->bytes_done += ret;
3456         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3457         if (!io_rw_should_retry(req)) {
3458                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3459                 return -EAGAIN;
3460         }
3461
3462         /*
3463          * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If we
3464          * get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the desired
3465          * page gets unlocked. We can also get a partial read here, and if we
3466          * do, then just retry at the new offset.
3467          */
3468         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3469         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3470                 ret = 0;
3471                 goto out_free;
3472         } else if (ret > 0 && ret < io_size) {
3473                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3474                 goto retry;
3475         }
3476 done:
3477         kiocb_done(kiocb, ret, cs);
3478         ret = 0;
3479 out_free:
3480         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3481         if (iovec)
3482                 kfree(iovec);
3483         return ret;
3484 }
3485
3486 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3487 {
3488         ssize_t ret;
3489
3490         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3491         if (ret)
3492                 return ret;
3493
3494         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3495                 return -EBADF;
3496
3497         /* either don't need iovec imported or already have it */
3498         if (!req->async_data)
3499                 return 0;
3500         return io_rw_prep_async(req, WRITE);
3501 }
3502
3503 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3504                     struct io_comp_state *cs)
3505 {
3506         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3507         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3508         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3509         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3510         size_t iov_count;
3511         ssize_t ret, ret2, io_size;
3512
3513         if (rw)
3514                 iter = &rw->iter;
3515
3516         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3517         if (ret < 0)
3518                 return ret;
3519         iov_count = iov_iter_count(iter);
3520         io_size = ret;
3521         req->result = io_size;
3522
3523         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3524         if (!force_nonblock)
3525                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3526         else
3527                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3528
3529         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3530         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3531                 goto copy_iov;
3532
3533         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3534         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3535             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3536                 goto copy_iov;
3537
3538         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3539         if (unlikely(ret))
3540                 goto out_free;
3541
3542         /*
3543          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3544          * which will be released by another thread in
3545          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3546          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3547          * we return to userspace.
3548          */
3549         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3550                 __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
3551                                         SB_FREEZE_WRITE, true);
3552                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3553                                         SB_FREEZE_WRITE);
3554         }
3555         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3556
3557         if (req->file->f_op->write_iter)
3558                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3559         else if (req->file->f_op->write)
3560                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3561         else
3562                 ret2 = -EINVAL;
3563
3564         /*
3565          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3566          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3567          */
3568         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3569                 ret2 = -EAGAIN;
3570         /* no retry on NONBLOCK marked file */
3571         if (ret2 == -EAGAIN && (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3572                 goto done;
3573         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3574                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3575                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3576                         goto copy_iov;
3577 done:
3578                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3579         } else {
3580 copy_iov:
3581                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3582                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3583                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3584                 if (!ret)
3585                         return -EAGAIN;
3586         }
3587 out_free:
3588         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3589         if (iovec)
3590                 kfree(iovec);
3591         return ret;
3592 }
3593
3594 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3595                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3596 {
3597         struct io_splice* sp = &req->splice;
3598         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3599
3600         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3601                 return -EINVAL;
3602
3603         sp->file_in = NULL;
3604         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3605         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3606
3607         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3608                 return -EINVAL;
3609
3610         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3611                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3612         if (!sp->file_in)
3613                 return -EBADF;
3614         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3615
3616         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3617                 /*
3618                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3619                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3620                  */
3621                 io_req_init_async(req);
3622                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3623         }
3624
3625         return 0;
3626 }
3627
3628 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3629                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3630 {
3631         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3632                 return -EINVAL;
3633         return __io_splice_prep(req, sqe);
3634 }
3635
3636 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3637 {
3638         struct io_splice *sp = &req->splice;
3639         struct file *in = sp->file_in;
3640         struct file *out = sp->file_out;
3641         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3642         long ret = 0;
3643
3644         if (force_nonblock)
3645                 return -EAGAIN;
3646         if (sp->len)
3647                 ret = do_tee(in, 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 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3659 {
3660         struct io_splice* sp = &req->splice;
3661
3662         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3663         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3664         return __io_splice_prep(req, sqe);
3665 }
3666
3667 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3668 {
3669         struct io_splice *sp = &req->splice;
3670         struct file *in = sp->file_in;
3671         struct file *out = sp->file_out;
3672         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3673         loff_t *poff_in, *poff_out;
3674         long ret = 0;
3675
3676         if (force_nonblock)
3677                 return -EAGAIN;
3678
3679         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3680         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3681
3682         if (sp->len)
3683                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3684
3685         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3686         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3687
3688         if (ret != sp->len)
3689                 req_set_fail_links(req);
3690         io_req_complete(req, ret);
3691         return 0;
3692 }
3693
3694 /*
3695  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3696  */
3697 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3698 {
3699         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3700
3701         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3702                 return -EINVAL;
3703
3704         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3705         return 0;
3706 }
3707
3708 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3709 {
3710         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3711
3712         if (!req->file)
3713                 return -EBADF;
3714
3715         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3716                 return -EINVAL;
3717         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3718                 return -EINVAL;
3719
3720         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3721         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3722                 return -EINVAL;
3723
3724         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3725         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3726         return 0;
3727 }
3728
3729 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3730 {
3731         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3732         int ret;
3733
3734         /* fsync always requires a blocking context */
3735         if (force_nonblock)
3736                 return -EAGAIN;
3737
3738         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3739                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3740                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3741         if (ret < 0)
3742                 req_set_fail_links(req);
3743         io_req_complete(req, ret);
3744         return 0;
3745 }
3746
3747 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3748                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3749 {
3750         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3751                 return -EINVAL;
3752         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3753                 return -EINVAL;
3754
3755         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3756         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3757         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3758         return 0;
3759 }
3760
3761 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3762 {
3763         int ret;
3764
3765         /* fallocate always requiring blocking context */
3766         if (force_nonblock)
3767                 return -EAGAIN;
3768         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3769                                 req->sync.len);
3770         if (ret < 0)
3771                 req_set_fail_links(req);
3772         io_req_complete(req, ret);
3773         return 0;
3774 }
3775
3776 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3777 {
3778         const char __user *fname;
3779         int ret;
3780
3781         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3782                 return -EINVAL;
3783         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3784                 return -EBADF;
3785
3786         /* open.how should be already initialised */
3787         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3788                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3789
3790         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3791         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3792         req->open.filename = getname(fname);
3793         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3794                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3795                 req->open.filename = NULL;
3796                 return ret;
3797         }
3798         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3799         req->open.ignore_nonblock = false;
3800         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3801         return 0;
3802 }
3803
3804 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3805 {
3806         u64 flags, mode;
3807
3808         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3809                 return -EINVAL;
3810         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3811         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3812         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3813         return __io_openat_prep(req, sqe);
3814 }
3815
3816 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3817 {
3818         struct open_how __user *how;
3819         size_t len;
3820         int ret;
3821
3822         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3823                 return -EINVAL;
3824         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3825         len = READ_ONCE(sqe->len);
3826         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3827                 return -EINVAL;
3828
3829         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3830                                         len);
3831         if (ret)
3832                 return ret;
3833
3834         return __io_openat_prep(req, sqe);
3835 }
3836
3837 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3838 {
3839         struct open_flags op;
3840         struct file *file;
3841         int ret;
3842
3843         if (force_nonblock && !req->open.ignore_nonblock)
3844                 return -EAGAIN;
3845
3846         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3847         if (ret)
3848                 goto err;
3849
3850         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3851         if (ret < 0)
3852                 goto err;
3853
3854         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3855         if (IS_ERR(file)) {
3856                 put_unused_fd(ret);
3857                 ret = PTR_ERR(file);
3858                 /*
3859                  * A work-around to ensure that /proc/self works that way
3860                  * that it should - if we get -EOPNOTSUPP back, then assume
3861                  * that proc_self_get_link() failed us because we're in async
3862                  * context. We should be safe to retry this from the task
3863                  * itself with force_nonblock == false set, as it should not
3864                  * block on lookup. Would be nice to know this upfront and
3865                  * avoid the async dance, but doesn't seem feasible.
3866                  */
3867                 if (ret == -EOPNOTSUPP && io_wq_current_is_worker()) {
3868                         req->open.ignore_nonblock = true;
3869                         refcount_inc(&req->refs);
3870                         io_req_task_queue(req);
3871                         return 0;
3872                 }
3873         } else {
3874                 fsnotify_open(file);
3875                 fd_install(ret, file);
3876         }
3877 err:
3878         putname(req->open.filename);
3879         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3880         if (ret < 0)
3881                 req_set_fail_links(req);
3882         io_req_complete(req, ret);
3883         return 0;
3884 }
3885
3886 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3887 {
3888         return io_openat2(req, force_nonblock);
3889 }
3890
3891 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3892                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3893 {
3894         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3895         u64 tmp;
3896
3897         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3898                 return -EINVAL;
3899
3900         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3901         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3902                 return -EINVAL;
3903
3904         memset(p, 0, sizeof(*p));
3905         p->nbufs = tmp;
3906         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3907         return 0;
3908 }
3909
3910 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3911                                int bgid, unsigned nbufs)
3912 {
3913         unsigned i = 0;
3914
3915         /* shouldn't happen */
3916         if (!nbufs)
3917                 return 0;
3918
3919         /* the head kbuf is the list itself */
3920         while (!list_empty(&buf->list)) {
3921                 struct io_buffer *nxt;
3922
3923                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3924                 list_del(&nxt->list);
3925                 kfree(nxt);
3926                 if (++i == nbufs)
3927                         return i;
3928         }
3929         i++;
3930         kfree(buf);
3931         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3932
3933         return i;
3934 }
3935
3936 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3937                              struct io_comp_state *cs)
3938 {
3939         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3940         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3941         struct io_buffer *head;
3942         int ret = 0;
3943
3944         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3945
3946         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3947
3948         ret = -ENOENT;
3949         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3950         if (head)
3951                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3952
3953         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3954         if (ret < 0)
3955                 req_set_fail_links(req);
3956         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3957         return 0;
3958 }
3959
3960 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3961                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3962 {
3963         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3964         u64 tmp;
3965
3966         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3967                 return -EINVAL;
3968
3969         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3970         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3971                 return -E2BIG;
3972         p->nbufs = tmp;
3973         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3974         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3975
3976         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3977                 return -EFAULT;
3978
3979         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3980         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3981         if (tmp > USHRT_MAX)
3982                 return -E2BIG;
3983         p->bid = tmp;
3984         return 0;
3985 }
3986
3987 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3988 {
3989         struct io_buffer *buf;
3990         u64 addr = pbuf->addr;
3991         int i, bid = pbuf->bid;
3992
3993         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3994                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3995                 if (!buf)
3996                         break;
3997
3998                 buf->addr = addr;
3999                 buf->len = pbuf->len;
4000                 buf->bid = bid;
4001                 addr += pbuf->len;
4002                 bid++;
4003                 if (!*head) {
4004                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4005                         *head = buf;
4006                 } else {
4007                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4008                 }
4009         }
4010
4011         return i ? i : -ENOMEM;
4012 }
4013
4014 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4015                               struct io_comp_state *cs)
4016 {
4017         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4018         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4019         struct io_buffer *head, *list;
4020         int ret = 0;
4021
4022         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4023
4024         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4025
4026         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
4027
4028         ret = io_add_buffers(p, &head);
4029         if (ret < 0)
4030                 goto out;
4031
4032         if (!list) {
4033                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
4034                                         GFP_KERNEL);
4035                 if (ret < 0) {
4036                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4037                         goto out;
4038                 }
4039         }
4040 out:
4041         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4042         if (ret < 0)
4043                 req_set_fail_links(req);
4044         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4045         return 0;
4046 }
4047
4048 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4049                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4050 {
4051 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4052         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4053                 return -EINVAL;
4054         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4055                 return -EINVAL;
4056
4057         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4058         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4059         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4060
4061         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4062                 struct epoll_event __user *ev;
4063
4064                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4065                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4066                         return -EFAULT;
4067         }
4068
4069         return 0;
4070 #else
4071         return -EOPNOTSUPP;
4072 #endif
4073 }
4074
4075 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4076                         struct io_comp_state *cs)
4077 {
4078 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4079         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4080         int ret;
4081
4082         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4083         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4084                 return -EAGAIN;
4085
4086         if (ret < 0)
4087                 req_set_fail_links(req);
4088         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4089         return 0;
4090 #else
4091         return -EOPNOTSUPP;
4092 #endif
4093 }
4094
4095 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4096 {
4097 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4098         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4099                 return -EINVAL;
4100         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4101                 return -EINVAL;
4102
4103         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4104         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4105         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4106         return 0;
4107 #else
4108         return -EOPNOTSUPP;
4109 #endif
4110 }
4111
4112 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4113 {
4114 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4115         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4116         int ret;
4117
4118         if (force_nonblock)
4119                 return -EAGAIN;
4120
4121         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4122         if (ret < 0)
4123                 req_set_fail_links(req);
4124         io_req_complete(req, ret);
4125         return 0;
4126 #else
4127         return -EOPNOTSUPP;
4128 #endif
4129 }
4130
4131 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4132 {
4133         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4134                 return -EINVAL;
4135         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4136                 return -EINVAL;
4137
4138         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4139         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4140         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4141         return 0;
4142 }
4143
4144 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4145 {
4146         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4147         int ret;
4148
4149         if (force_nonblock) {
4150                 switch (fa->advice) {
4151                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4152                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4153                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4154                         break;
4155                 default:
4156                         return -EAGAIN;
4157                 }
4158         }
4159
4160         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4161         if (ret < 0)
4162                 req_set_fail_links(req);
4163         io_req_complete(req, ret);
4164         return 0;
4165 }
4166
4167 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4168 {
4169         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4170                 return -EINVAL;
4171         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4172                 return -EINVAL;
4173         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4174                 return -EBADF;
4175
4176         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4177         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4178         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4179         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4180         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4181
4182         return 0;
4183 }
4184
4185 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4186 {
4187         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4188         int ret;
4189
4190         if (force_nonblock) {
4191                 /* only need file table for an actual valid fd */
4192                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4193                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4194                 return -EAGAIN;
4195         }
4196
4197         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4198                        ctx->buffer);
4199
4200         if (ret < 0)
4201                 req_set_fail_links(req);
4202         io_req_complete(req, ret);
4203         return 0;
4204 }
4205
4206 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4207 {
4208         /*
4209          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
4210          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
4211          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
4212          */
4213         io_req_init_async(req);
4214         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
4215
4216         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4217                 return -EINVAL;
4218         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4219             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4220                 return -EINVAL;
4221         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4222                 return -EBADF;
4223
4224         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4225         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops))
4226                 return -EBADF;
4227
4228         req->close.put_file = NULL;
4229         return 0;
4230 }
4231
4232 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4233                     struct io_comp_state *cs)
4234 {
4235         struct io_close *close = &req->close;
4236         int ret;
4237
4238         /* might be already done during nonblock submission */
4239         if (!close->put_file) {
4240                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
4241                 if (ret < 0)
4242                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
4243         }
4244
4245         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4246         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
4247                 /* was never set, but play safe */
4248                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
4249                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
4250                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4251                 return -EAGAIN;
4252         }
4253
4254         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4255         ret = filp_close(close->put_file, req->work.identity->files);
4256         if (ret < 0)
4257                 req_set_fail_links(req);
4258         fput(close->put_file);
4259         close->put_file = NULL;
4260         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4261         return 0;
4262 }
4263
4264 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4265 {
4266         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4267
4268         if (!req->file)
4269                 return -EBADF;
4270
4271         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4272                 return -EINVAL;
4273         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4274                 return -EINVAL;
4275
4276         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4277         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4278         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4279         return 0;
4280 }
4281
4282 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4283 {
4284         int ret;
4285
4286         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4287         if (force_nonblock)
4288                 return -EAGAIN;
4289
4290         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4291                                 req->sync.flags);
4292         if (ret < 0)
4293                 req_set_fail_links(req);
4294         io_req_complete(req, ret);
4295         return 0;
4296 }
4297
4298 #if defined(CONFIG_NET)
4299 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4300                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4301 {
4302         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4303
4304         if (async_msg)
4305                 return -EAGAIN;
4306         if (io_alloc_async_data(req)) {
4307                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4308                         kfree(kmsg->iov);
4309                 return -ENOMEM;
4310         }
4311         async_msg = req->async_data;
4312         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4313         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4314         return -EAGAIN;
4315 }
4316
4317 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4318                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4319 {
4320         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4321         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4322         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4323                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
4324 }
4325
4326 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4327 {
4328         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4329         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4330         int ret;
4331
4332         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4333                 return -EINVAL;
4334
4335         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4336         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4337         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4338
4339 #ifdef CONFIG_COMPAT
4340         if (req->ctx->compat)
4341                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4342 #endif
4343
4344         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4345                 return 0;
4346         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4347         if (!ret)
4348                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4349         return ret;
4350 }
4351
4352 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4353                       struct io_comp_state *cs)
4354 {
4355         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4356         struct socket *sock;
4357         unsigned flags;
4358         int ret;
4359
4360         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4361         if (unlikely(!sock))
4362                 return ret;
4363
4364         if (req->async_data) {
4365                 kmsg = req->async_data;
4366                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4367                 /* if iov is set, it's allocated already */
4368                 if (!kmsg->iov)
4369                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4370                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4371         } else {
4372                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4373                 if (ret)
4374                         return ret;
4375                 kmsg = &iomsg;
4376         }
4377
4378         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4379         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4380                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4381         else if (force_nonblock)
4382                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4383
4384         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4385         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4386                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4387         if (ret == -ERESTARTSYS)
4388                 ret = -EINTR;
4389
4390         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4391                 kfree(kmsg->iov);
4392         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4393         if (ret < 0)
4394                 req_set_fail_links(req);
4395         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4396         return 0;
4397 }
4398
4399 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4400                    struct io_comp_state *cs)
4401 {
4402         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4403         struct msghdr msg;
4404         struct iovec iov;
4405         struct socket *sock;
4406         unsigned flags;
4407         int ret;
4408
4409         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4410         if (unlikely(!sock))
4411                 return ret;
4412
4413         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4414         if (unlikely(ret))
4415                 return ret;
4416
4417         msg.msg_name = NULL;
4418         msg.msg_control = NULL;
4419         msg.msg_controllen = 0;
4420         msg.msg_namelen = 0;
4421
4422         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4423         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4424                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4425         else if (force_nonblock)
4426                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4427
4428         msg.msg_flags = flags;
4429         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4430         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4431                 return -EAGAIN;
4432         if (ret == -ERESTARTSYS)
4433                 ret = -EINTR;
4434
4435         if (ret < 0)
4436                 req_set_fail_links(req);
4437         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4438         return 0;
4439 }
4440
4441 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4442                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4443 {
4444         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4445         struct iovec __user *uiov;
4446         size_t iov_len;
4447         int ret;
4448
4449         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4450                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4451         if (ret)
4452                 return ret;
4453
4454         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4455                 if (iov_len > 1)
4456                         return -EINVAL;
4457                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4458                         return -EFAULT;
4459                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4460                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4461                                 sr->len);
4462                 iomsg->iov = NULL;
4463         } else {
4464                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4465                                      &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4466                                      false);
4467                 if (ret > 0)
4468                         ret = 0;
4469         }
4470
4471         return ret;
4472 }
4473
4474 #ifdef CONFIG_COMPAT
4475 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4476                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4477 {
4478         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4479         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4480         struct compat_iovec __user *uiov;
4481         compat_uptr_t ptr;
4482         compat_size_t len;
4483         int ret;
4484
4485         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4486         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4487                                         &ptr, &len);
4488         if (ret)
4489                 return ret;
4490
4491         uiov = compat_ptr(ptr);
4492         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4493                 compat_ssize_t clen;
4494
4495                 if (len > 1)
4496                         return -EINVAL;
4497                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4498                         return -EFAULT;
4499                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4500                         return -EFAULT;
4501                 if (clen < 0)
4502                         return -EINVAL;
4503                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4504                 iomsg->iov = NULL;
4505         } else {
4506                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4507                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->iov,
4508                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4509                 if (ret < 0)
4510                         return ret;
4511         }
4512
4513         return 0;
4514 }
4515 #endif
4516
4517 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4518                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4519 {
4520         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4521         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4522
4523 #ifdef CONFIG_COMPAT
4524         if (req->ctx->compat)
4525                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4526 #endif
4527
4528         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4529 }
4530
4531 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4532                                                bool needs_lock)
4533 {
4534         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4535         struct io_buffer *kbuf;
4536
4537         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4538         if (IS_ERR(kbuf))
4539                 return kbuf;
4540
4541         sr->kbuf = kbuf;
4542         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4543         return kbuf;
4544 }
4545
4546 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4547 {
4548         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4549 }
4550
4551 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4552                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4553 {
4554         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4555         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4556         int ret;
4557
4558         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4559                 return -EINVAL;
4560
4561         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4562         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4563         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4564         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4565
4566 #ifdef CONFIG_COMPAT
4567         if (req->ctx->compat)
4568                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4569 #endif
4570
4571         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4572                 return 0;
4573         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4574         if (!ret)
4575                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4576         return ret;
4577 }
4578
4579 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4580                       struct io_comp_state *cs)
4581 {
4582         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4583         struct socket *sock;
4584         struct io_buffer *kbuf;
4585         unsigned flags;
4586         int ret, cflags = 0;
4587
4588         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4589         if (unlikely(!sock))
4590                 return ret;
4591
4592         if (req->async_data) {
4593                 kmsg = req->async_data;
4594                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4595                 /* if iov is set, it's allocated already */
4596                 if (!kmsg->iov)
4597                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4598                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4599         } else {
4600                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4601                 if (ret)
4602                         return ret;
4603                 kmsg = &iomsg;
4604         }
4605
4606         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4607                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4608                 if (IS_ERR(kbuf))
4609                         return PTR_ERR(kbuf);
4610                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4611                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4612                                 1, req->sr_msg.len);
4613         }
4614
4615         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4616         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4617                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4618         else if (force_nonblock)
4619                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4620
4621         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4622                                         kmsg->uaddr, flags);
4623         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4624                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4625         if (ret == -ERESTARTSYS)
4626                 ret = -EINTR;
4627
4628         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4629                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4630         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4631                 kfree(kmsg->iov);
4632         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4633         if (ret < 0)
4634                 req_set_fail_links(req);
4635         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4636         return 0;
4637 }
4638
4639 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4640                    struct io_comp_state *cs)
4641 {
4642         struct io_buffer *kbuf;
4643         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4644         struct msghdr msg;
4645         void __user *buf = sr->buf;
4646         struct socket *sock;
4647         struct iovec iov;
4648         unsigned flags;
4649         int ret, cflags = 0;
4650
4651         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4652         if (unlikely(!sock))
4653                 return ret;
4654
4655         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4656                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4657                 if (IS_ERR(kbuf))
4658                         return PTR_ERR(kbuf);
4659                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4660         }
4661
4662         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4663         if (unlikely(ret))
4664                 goto out_free;
4665
4666         msg.msg_name = NULL;
4667         msg.msg_control = NULL;
4668         msg.msg_controllen = 0;
4669         msg.msg_namelen = 0;
4670         msg.msg_iocb = NULL;
4671         msg.msg_flags = 0;
4672
4673         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4674         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4675                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4676         else if (force_nonblock)
4677                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4678
4679         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4680         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4681                 return -EAGAIN;
4682         if (ret == -ERESTARTSYS)
4683                 ret = -EINTR;
4684 out_free:
4685         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4686                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4687         if (ret < 0)
4688                 req_set_fail_links(req);
4689         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4690         return 0;
4691 }
4692
4693 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4694 {
4695         struct io_accept *accept = &req->accept;
4696
4697         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4698                 return -EINVAL;
4699         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4700                 return -EINVAL;
4701
4702         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4703         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4704         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4705         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4706         return 0;
4707 }
4708
4709 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4710                      struct io_comp_state *cs)
4711 {
4712         struct io_accept *accept = &req->accept;
4713         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4714         int ret;
4715
4716         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4717                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4718
4719         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4720                                         accept->addr_len, accept->flags,
4721                                         accept->nofile);
4722         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4723                 return -EAGAIN;
4724         if (ret < 0) {
4725                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4726                         ret = -EINTR;
4727                 req_set_fail_links(req);
4728         }
4729         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4730         return 0;
4731 }
4732
4733 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4734 {
4735         struct io_connect *conn = &req->connect;
4736         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4737
4738         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4739                 return -EINVAL;
4740         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4741                 return -EINVAL;
4742
4743         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4744         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4745
4746         if (!io)
4747                 return 0;
4748
4749         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4750                                         &io->address);
4751 }
4752
4753 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4754                       struct io_comp_state *cs)
4755 {
4756         struct io_async_connect __io, *io;
4757         unsigned file_flags;
4758         int ret;
4759
4760         if (req->async_data) {
4761                 io = req->async_data;
4762         } else {
4763                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4764                                                 req->connect.addr_len,
4765                                                 &__io.address);
4766                 if (ret)
4767                         goto out;
4768                 io = &__io;
4769         }
4770
4771         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4772
4773         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4774                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4775         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4776                 if (req->async_data)
4777                         return -EAGAIN;
4778                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4779                         ret = -ENOMEM;
4780                         goto out;
4781                 }
4782                 io = req->async_data;
4783                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4784                 return -EAGAIN;
4785         }
4786         if (ret == -ERESTARTSYS)
4787                 ret = -EINTR;
4788 out:
4789         if (ret < 0)
4790                 req_set_fail_links(req);
4791         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4792         return 0;
4793 }
4794 #else /* !CONFIG_NET */
4795 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4796 {
4797         return -EOPNOTSUPP;
4798 }
4799
4800 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4801                       struct io_comp_state *cs)
4802 {
4803         return -EOPNOTSUPP;
4804 }
4805
4806 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4807                    struct io_comp_state *cs)
4808 {
4809         return -EOPNOTSUPP;
4810 }
4811
4812 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4813                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4814 {
4815         return -EOPNOTSUPP;
4816 }
4817
4818 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4819                       struct io_comp_state *cs)
4820 {
4821         return -EOPNOTSUPP;
4822 }
4823
4824 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4825                    struct io_comp_state *cs)
4826 {
4827         return -EOPNOTSUPP;
4828 }
4829
4830 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4831 {
4832         return -EOPNOTSUPP;
4833 }
4834
4835 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4836                      struct io_comp_state *cs)
4837 {
4838         return -EOPNOTSUPP;
4839 }
4840
4841 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4842 {
4843         return -EOPNOTSUPP;
4844 }
4845
4846 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4847                       struct io_comp_state *cs)
4848 {
4849         return -EOPNOTSUPP;
4850 }
4851 #endif /* CONFIG_NET */
4852
4853 struct io_poll_table {
4854         struct poll_table_struct pt;
4855         struct io_kiocb *req;
4856         int error;
4857 };
4858
4859 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4860                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4861 {
4862         bool twa_signal_ok;
4863         int ret;
4864
4865         /* for instances that support it check for an event match first: */
4866         if (mask && !(mask & poll->events))
4867                 return 0;
4868
4869         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4870
4871         list_del_init(&poll->wait.entry);
4872
4873         req->result = mask;
4874         init_task_work(&req->task_work, func);
4875         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4876
4877         /*
4878          * If we using the signalfd wait_queue_head for this wakeup, then
4879          * it's not safe to use TWA_SIGNAL as we could be recursing on the
4880          * tsk->sighand->siglock on doing the wakeup. Should not be needed
4881          * either, as the normal wakeup will suffice.
4882          */
4883         twa_signal_ok = (poll->head != &req->task->sighand->signalfd_wqh);
4884
4885         /*
4886          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4887          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4888          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4889          * have the needed state needed for it anyway.
4890          */
4891         ret = io_req_task_work_add(req, twa_signal_ok);
4892         if (unlikely(ret)) {
4893                 struct task_struct *tsk;
4894
4895                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4896                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4897                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
4898                 wake_up_process(tsk);
4899         }
4900         return 1;
4901 }
4902
4903 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4904         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4905 {
4906         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4907
4908         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4909                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4910
4911                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4912         }
4913
4914         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4915         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4916                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4917                 return true;
4918         }
4919
4920         return false;
4921 }
4922
4923 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4924 {
4925         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4926         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4927                 return req->async_data;
4928         return req->apoll->double_poll;
4929 }
4930
4931 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4932 {
4933         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4934                 return &req->poll;
4935         return &req->apoll->poll;
4936 }
4937
4938 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4939 {
4940         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4941
4942         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4943
4944         if (poll && poll->head) {
4945                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4946
4947                 spin_lock(&head->lock);
4948                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4949                 if (poll->wait.private)
4950                         refcount_dec(&req->refs);
4951                 poll->head = NULL;
4952                 spin_unlock(&head->lock);
4953         }
4954 }
4955
4956 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4957 {
4958         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4959
4960         io_poll_remove_double(req);
4961         req->poll.done = true;
4962         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4963         io_commit_cqring(ctx);
4964 }
4965
4966 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4967 {
4968         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4969         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4970         struct io_kiocb *nxt;
4971
4972         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4973                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4974         } else {
4975                 hash_del(&req->hash_node);
4976                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
4977                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4978
4979                 nxt = io_put_req_find_next(req);
4980                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4981                 if (nxt)
4982                         __io_req_task_submit(nxt);
4983         }
4984
4985         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4986 }
4987
4988 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4989                                int sync, void *key)
4990 {
4991         struct io_kiocb *req = wait->private;
4992         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4993         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4994
4995         /* for instances that support it check for an event match first: */
4996         if (mask && !(mask & poll->events))
4997                 return 0;
4998
4999         list_del_init(&wait->entry);
5000
5001         if (poll && poll->head) {
5002                 bool done;
5003
5004                 spin_lock(&poll->head->lock);
5005                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5006                 if (!done)
5007                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5008                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5009                 wait->private = NULL;
5010                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5011                 if (!done) {
5012                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5013                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5014                 }
5015         }
5016         refcount_dec(&req->refs);
5017         return 1;
5018 }
5019
5020 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5021                               wait_queue_func_t wake_func)
5022 {
5023         poll->head = NULL;
5024         poll->done = false;
5025         poll->canceled = false;
5026         poll->events = events;
5027         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5028         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5029 }
5030
5031 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5032                             struct wait_queue_head *head,
5033                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5034 {
5035         struct io_kiocb *req = pt->req;
5036
5037         /*
5038          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5039          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5040          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5041          */
5042         if (unlikely(poll->head)) {
5043                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5044
5045                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5046                 if (*poll_ptr) {
5047                         pt->error = -EINVAL;
5048                         return;
5049                 }
5050                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5051                 if (!poll) {
5052                         pt->error = -ENOMEM;
5053                         return;
5054                 }
5055                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5056                 refcount_inc(&req->refs);
5057                 poll->wait.private = req;
5058                 *poll_ptr = poll;
5059         }
5060
5061         pt->error = 0;
5062         poll->head = head;
5063
5064         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5065                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5066         else
5067                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5068 }
5069
5070 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5071                                struct poll_table_struct *p)
5072 {
5073         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5074         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5075
5076         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5077 }
5078
5079 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5080 {
5081         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5082         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5083         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5084
5085         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5086
5087         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5088                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5089                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5090                 return;
5091         }
5092
5093         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5094         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5095                 hash_del(&req->hash_node);
5096
5097         io_poll_remove_double(req);
5098         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5099
5100         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5101                 __io_req_task_submit(req);
5102         else
5103                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5104
5105         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5106         kfree(apoll->double_poll);
5107         kfree(apoll);
5108 }
5109
5110 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5111                         void *key)
5112 {
5113         struct io_kiocb *req = wait->private;
5114         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5115
5116         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5117                                         key_to_poll(key));
5118
5119         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5120 }
5121
5122 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5123 {
5124         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5125         struct hlist_head *list;
5126
5127         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5128         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5129 }
5130
5131 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5132                                       struct io_poll_iocb *poll,
5133                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5134                                       wait_queue_func_t wake_func)
5135         __acquires(&ctx->completion_lock)
5136 {
5137         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5138         bool cancel = false;
5139
5140         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5141         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5142         poll->file = req->file;
5143         poll->wait.private = req;
5144
5145         ipt->pt._key = mask;
5146         ipt->req = req;
5147         ipt->error = -EINVAL;
5148
5149         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5150
5151         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5152         if (likely(poll->head)) {
5153                 spin_lock(&poll->head->lock);
5154                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5155                         if (ipt->error)
5156                                 cancel = true;
5157                         ipt->error = 0;
5158                         mask = 0;
5159                 }
5160                 if (mask || ipt->error)
5161                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5162                 else if (cancel)
5163                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5164                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5165                         io_poll_req_insert(req);
5166                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5167         }
5168
5169         return mask;
5170 }
5171
5172 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5173 {
5174         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5175         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5176         struct async_poll *apoll;
5177         struct io_poll_table ipt;
5178         __poll_t mask, ret;
5179         int rw;
5180
5181         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5182                 return false;
5183         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5184                 return false;
5185         if (def->pollin)
5186                 rw = READ;
5187         else if (def->pollout)
5188                 rw = WRITE;
5189         else
5190                 return false;
5191         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5192         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5193                 return false;
5194
5195         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5196         if (unlikely(!apoll))
5197                 return false;
5198         apoll->double_poll = NULL;
5199
5200         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5201         req->apoll = apoll;
5202
5203         mask = 0;
5204         if (def->pollin)
5205                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5206         if (def->pollout)
5207                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5208
5209         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5210         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5211             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5212                 mask &= ~POLLIN;
5213
5214         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5215
5216         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5217
5218         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5219                                         io_async_wake);
5220         if (ret || ipt.error) {
5221                 io_poll_remove_double(req);
5222                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5223                 kfree(apoll->double_poll);
5224                 kfree(apoll);
5225                 return false;
5226         }
5227         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5228         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5229                                         apoll->poll.events);
5230         return true;
5231 }
5232
5233 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5234                                  struct io_poll_iocb *poll)
5235 {
5236         bool do_complete = false;
5237
5238         spin_lock(&poll->head->lock);
5239         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5240         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5241                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5242                 do_complete = true;
5243         }
5244         spin_unlock(&poll->head->lock);
5245         hash_del(&req->hash_node);
5246         return do_complete;
5247 }
5248
5249 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5250 {
5251         bool do_complete;
5252
5253         io_poll_remove_double(req);
5254
5255         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5256                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5257         } else {
5258                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5259
5260                 /* non-poll requests have submit ref still */
5261                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5262                 if (do_complete) {
5263                         io_put_req(req);
5264                         kfree(apoll->double_poll);
5265                         kfree(apoll);
5266                 }
5267         }
5268
5269         if (do_complete) {
5270                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5271                 io_commit_cqring(req->ctx);
5272                 req_set_fail_links(req);
5273                 io_put_req_deferred(req, 1);
5274         }
5275
5276         return do_complete;
5277 }
5278
5279 /*
5280  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5281  */
5282 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk)
5283 {
5284         struct hlist_node *tmp;
5285         struct io_kiocb *req;
5286         int posted = 0, i;
5287
5288         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5289         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5290                 struct hlist_head *list;
5291
5292                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5293                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5294                         if (io_task_match(req, tsk))
5295                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5296                 }
5297         }
5298         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5299
5300         if (posted)
5301                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5302
5303         return posted != 0;
5304 }
5305
5306 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5307 {
5308         struct hlist_head *list;
5309         struct io_kiocb *req;
5310
5311         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5312         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5313                 if (sqe_addr != req->user_data)
5314                         continue;
5315                 if (io_poll_remove_one(req))
5316                         return 0;
5317                 return -EALREADY;
5318         }
5319
5320         return -ENOENT;
5321 }
5322
5323 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5324                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5325 {
5326         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5327                 return -EINVAL;
5328         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5329             sqe->poll_events)
5330                 return -EINVAL;
5331
5332         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5333         return 0;
5334 }
5335
5336 /*
5337  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5338  * and remove it if found.
5339  */
5340 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
5341 {
5342         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5343         u64 addr;
5344         int ret;
5345
5346         addr = req->poll.addr;
5347         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5348         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
5349         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5350
5351         if (ret < 0)
5352                 req_set_fail_links(req);
5353         io_req_complete(req, ret);
5354         return 0;
5355 }
5356
5357 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5358                         void *key)
5359 {
5360         struct io_kiocb *req = wait->private;
5361         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5362
5363         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5364 }
5365
5366 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5367                                struct poll_table_struct *p)
5368 {
5369         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5370
5371         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5372 }
5373
5374 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5375 {
5376         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5377         u32 events;
5378
5379         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5380                 return -EINVAL;
5381         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5382                 return -EINVAL;
5383
5384         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5385 #ifdef __BIG_ENDIAN
5386         events = swahw32(events);
5387 #endif
5388         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5389                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5390         return 0;
5391 }
5392
5393 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5394 {
5395         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5396         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5397         struct io_poll_table ipt;
5398         __poll_t mask;
5399
5400         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5401
5402         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5403                                         io_poll_wake);
5404
5405         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5406                 ipt.error = 0;
5407                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5408         }
5409         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5410
5411         if (mask) {
5412                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5413                 io_put_req(req);
5414         }
5415         return ipt.error;
5416 }
5417
5418 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5419 {
5420         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5421                                                 struct io_timeout_data, timer);
5422         struct io_kiocb *req = data->req;
5423         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5424         unsigned long flags;
5425
5426         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5427         list_del_init(&req->timeout.list);
5428         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5429                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5430
5431         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5432         io_commit_cqring(ctx);
5433         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5434
5435         io_cqring_ev_posted(ctx);
5436         req_set_fail_links(req);
5437         io_put_req(req);
5438         return HRTIMER_NORESTART;
5439 }
5440
5441 static int __io_timeout_cancel(struct io_kiocb *req)
5442 {
5443         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
5444         int ret;
5445
5446         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5447         if (ret == -1)
5448                 return -EALREADY;
5449         list_del_init(&req->timeout.list);
5450
5451         req_set_fail_links(req);
5452         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5453         io_put_req_deferred(req, 1);
5454         return 0;
5455 }
5456
5457 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5458 {
5459         struct io_kiocb *req;
5460         int ret = -ENOENT;
5461
5462         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5463                 if (user_data == req->user_data) {
5464                         ret = 0;
5465                         break;
5466                 }
5467         }
5468
5469         if (ret == -ENOENT)
5470                 return ret;
5471
5472         return __io_timeout_cancel(req);
5473 }
5474
5475 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5476                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5477 {
5478         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5479                 return -EINVAL;
5480         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5481                 return -EINVAL;
5482         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->timeout_flags)
5483                 return -EINVAL;
5484
5485         req->timeout_rem.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5486         return 0;
5487 }
5488
5489 /*
5490  * Remove or update an existing timeout command
5491  */
5492 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5493 {
5494         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5495         int ret;
5496
5497         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5498         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout_rem.addr);
5499
5500         io_cqring_fill_event(req, ret);
5501         io_commit_cqring(ctx);
5502         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5503         io_cqring_ev_posted(ctx);
5504         if (ret < 0)
5505                 req_set_fail_links(req);
5506         io_put_req(req);
5507         return 0;
5508 }
5509
5510 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5511                            bool is_timeout_link)
5512 {
5513         struct io_timeout_data *data;
5514         unsigned flags;
5515         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5516
5517         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5518                 return -EINVAL;
5519         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5520                 return -EINVAL;
5521         if (off && is_timeout_link)
5522                 return -EINVAL;
5523         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5524         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5525                 return -EINVAL;
5526
5527         req->timeout.off = off;
5528
5529         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5530                 return -ENOMEM;
5531
5532         data = req->async_data;
5533         data->req = req;
5534
5535         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5536                 return -EFAULT;
5537
5538         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5539                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5540         else
5541                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5542
5543         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5544         return 0;
5545 }
5546
5547 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5548 {
5549         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5550         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5551         struct list_head *entry;
5552         u32 tail, off = req->timeout.off;
5553
5554         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5555
5556         /*
5557          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5558          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5559          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5560          */
5561         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5562                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5563                 goto add;
5564         }
5565
5566         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5567         req->timeout.target_seq = tail + off;
5568
5569         /*
5570          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5571          * the one we need first.
5572          */
5573         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5574                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5575                                                   timeout.list);
5576
5577                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5578                         continue;
5579                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5580                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5581                         break;
5582         }
5583 add:
5584         list_add(&req->timeout.list, entry);
5585         data->timer.function = io_timeout_fn;
5586         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5587         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5588         return 0;
5589 }
5590
5591 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5592 {
5593         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5594
5595         return req->user_data == (unsigned long) data;
5596 }
5597
5598 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5599 {
5600         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5601         int ret = 0;
5602
5603         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5604         switch (cancel_ret) {
5605         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5606                 ret = 0;
5607                 break;
5608         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5609                 ret = -EALREADY;
5610                 break;
5611         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5612                 ret = -ENOENT;
5613                 break;
5614         }
5615
5616         return ret;
5617 }
5618
5619 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5620                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5621                                      int success_ret)
5622 {
5623         unsigned long flags;
5624         int ret;
5625
5626         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5627         if (ret != -ENOENT) {
5628                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5629                 goto done;
5630         }
5631
5632         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5633         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5634         if (ret != -ENOENT)
5635                 goto done;
5636         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5637 done:
5638         if (!ret)
5639                 ret = success_ret;
5640         io_cqring_fill_event(req, ret);
5641         io_commit_cqring(ctx);
5642         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5643         io_cqring_ev_posted(ctx);
5644
5645         if (ret < 0)
5646                 req_set_fail_links(req);
5647         io_put_req(req);
5648 }
5649
5650 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5651                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5652 {
5653         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5654                 return -EINVAL;
5655         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5656                 return -EINVAL;
5657         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5658                 return -EINVAL;
5659
5660         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5661         return 0;
5662 }
5663
5664 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5665 {
5666         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5667
5668         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5669         return 0;
5670 }
5671
5672 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5673                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5674 {
5675         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5676                 return -EINVAL;
5677         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5678                 return -EINVAL;
5679         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5680                 return -EINVAL;
5681
5682         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5683         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5684         if (!req->files_update.nr_args)
5685                 return -EINVAL;
5686         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5687         return 0;
5688 }
5689
5690 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5691                            struct io_comp_state *cs)
5692 {
5693         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5694         struct io_uring_files_update up;
5695         int ret;
5696
5697         if (force_nonblock)
5698                 return -EAGAIN;
5699
5700         up.offset = req->files_update.offset;
5701         up.fds = req->files_update.arg;
5702
5703         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5704         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5705         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5706
5707         if (ret < 0)
5708                 req_set_fail_links(req);
5709         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5710         return 0;
5711 }
5712
5713 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5714 {
5715         switch (req->opcode) {
5716         case IORING_OP_NOP:
5717                 return 0;
5718         case IORING_OP_READV:
5719         case IORING_OP_READ_FIXED:
5720         case IORING_OP_READ:
5721                 return io_read_prep(req, sqe);
5722         case IORING_OP_WRITEV:
5723         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5724         case IORING_OP_WRITE:
5725                 return io_write_prep(req, sqe);
5726         case IORING_OP_POLL_ADD:
5727                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5728         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5729                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5730         case IORING_OP_FSYNC:
5731                 return io_prep_fsync(req, sqe);
5732         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5733                 return io_prep_sfr(req, sqe);
5734         case IORING_OP_SENDMSG:
5735         case IORING_OP_SEND:
5736                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5737         case IORING_OP_RECVMSG:
5738         case IORING_OP_RECV:
5739                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5740         case IORING_OP_CONNECT:
5741                 return io_connect_prep(req, sqe);
5742         case IORING_OP_TIMEOUT:
5743                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5744         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5745                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5746         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5747                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5748         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5749                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5750         case IORING_OP_ACCEPT:
5751                 return io_accept_prep(req, sqe);
5752         case IORING_OP_FALLOCATE:
5753                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5754         case IORING_OP_OPENAT:
5755                 return io_openat_prep(req, sqe);
5756         case IORING_OP_CLOSE:
5757                 return io_close_prep(req, sqe);
5758         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5759                 return io_files_update_prep(req, sqe);
5760         case IORING_OP_STATX:
5761                 return io_statx_prep(req, sqe);
5762         case IORING_OP_FADVISE:
5763                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5764         case IORING_OP_MADVISE:
5765                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5766         case IORING_OP_OPENAT2:
5767                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5768         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5769                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5770         case IORING_OP_SPLICE:
5771                 return io_splice_prep(req, sqe);
5772         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5773                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5774         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5775                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5776         case IORING_OP_TEE:
5777                 return io_tee_prep(req, sqe);
5778         }
5779
5780         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5781                         req->opcode);
5782         return-EINVAL;
5783 }
5784
5785 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5786                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5787 {
5788         if (!sqe)
5789                 return 0;
5790         if (io_alloc_async_data(req))
5791                 return -EAGAIN;
5792         return io_req_prep(req, sqe);
5793 }
5794
5795 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5796 {
5797         struct io_kiocb *pos;
5798         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5799         u32 total_submitted, nr_reqs = 1;
5800
5801         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
5802                 list_for_each_entry(pos, &req->link_list, link_list)
5803                         nr_reqs++;
5804
5805         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5806         return total_submitted - nr_reqs;
5807 }
5808
5809 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5810 {
5811         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5812         struct io_defer_entry *de;
5813         int ret;
5814         u32 seq;
5815
5816         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5817         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5818                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5819                 return 0;
5820
5821         seq = io_get_sequence(req);
5822         /* Still a chance to pass the sequence check */
5823         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5824                 return 0;
5825
5826         if (!req->async_data) {
5827                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5828                 if (ret)
5829                         return ret;
5830         }
5831         io_prep_async_link(req);
5832         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5833         if (!de)
5834                 return -ENOMEM;
5835
5836         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5837         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5838                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5839                 kfree(de);
5840                 io_queue_async_work(req);
5841                 return -EIOCBQUEUED;
5842         }
5843
5844         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5845         de->req = req;
5846         de->seq = seq;
5847         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5848         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5849         return -EIOCBQUEUED;
5850 }
5851
5852 static void io_req_drop_files(struct io_kiocb *req)
5853 {
5854         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5855         unsigned long flags;
5856
5857         spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
5858         list_del(&req->inflight_entry);
5859         if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
5860                 wake_up(&ctx->inflight_wait);
5861         spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
5862         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
5863         put_files_struct(req->work.identity->files);
5864         put_nsproxy(req->work.identity->nsproxy);
5865         req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FILES;
5866 }
5867
5868 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5869 {
5870         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5871                 switch (req->opcode) {
5872                 case IORING_OP_READV:
5873                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5874                 case IORING_OP_READ:
5875                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5876                         break;
5877                 case IORING_OP_RECVMSG:
5878                 case IORING_OP_RECV:
5879                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5880                         break;
5881                 }
5882                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5883         }
5884
5885         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5886                 switch (req->opcode) {
5887                 case IORING_OP_READV:
5888                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5889                 case IORING_OP_READ:
5890                 case IORING_OP_WRITEV:
5891                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5892                 case IORING_OP_WRITE: {
5893                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
5894                         if (io->free_iovec)
5895                                 kfree(io->free_iovec);
5896                         break;
5897                         }
5898                 case IORING_OP_RECVMSG:
5899                 case IORING_OP_SENDMSG: {
5900                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
5901                         if (io->iov != io->fast_iov)
5902                                 kfree(io->iov);
5903                         break;
5904                         }
5905                 case IORING_OP_SPLICE:
5906                 case IORING_OP_TEE:
5907                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5908                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5909                         break;
5910                 case IORING_OP_OPENAT:
5911                 case IORING_OP_OPENAT2:
5912                         if (req->open.filename)
5913                                 putname(req->open.filename);
5914                         break;
5915                 }
5916                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5917         }
5918
5919         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
5920                 io_req_drop_files(req);
5921 }
5922
5923 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5924                         struct io_comp_state *cs)
5925 {
5926         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5927         int ret;
5928
5929         switch (req->opcode) {
5930         case IORING_OP_NOP:
5931                 ret = io_nop(req, cs);
5932                 break;
5933         case IORING_OP_READV:
5934         case IORING_OP_READ_FIXED:
5935         case IORING_OP_READ:
5936                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
5937                 break;
5938         case IORING_OP_WRITEV:
5939         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5940         case IORING_OP_WRITE:
5941                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
5942                 break;
5943         case IORING_OP_FSYNC:
5944                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5945                 break;
5946         case IORING_OP_POLL_ADD:
5947                 ret = io_poll_add(req);
5948                 break;
5949         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5950                 ret = io_poll_remove(req);
5951                 break;
5952         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5953                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5954                 break;
5955         case IORING_OP_SENDMSG:
5956                 ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
5957                 break;
5958         case IORING_OP_SEND:
5959                 ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
5960                 break;
5961         case IORING_OP_RECVMSG:
5962                 ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
5963                 break;
5964         case IORING_OP_RECV:
5965                 ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
5966                 break;
5967         case IORING_OP_TIMEOUT:
5968                 ret = io_timeout(req);
5969                 break;
5970         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5971                 ret = io_timeout_remove(req);
5972                 break;
5973         case IORING_OP_ACCEPT:
5974                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
5975                 break;
5976         case IORING_OP_CONNECT:
5977                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
5978                 break;
5979         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5980                 ret = io_async_cancel(req);
5981                 break;
5982         case IORING_OP_FALLOCATE:
5983                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5984                 break;
5985         case IORING_OP_OPENAT:
5986                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5987                 break;
5988         case IORING_OP_CLOSE:
5989                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
5990                 break;
5991         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5992                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
5993                 break;
5994         case IORING_OP_STATX:
5995                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5996                 break;
5997         case IORING_OP_FADVISE:
5998                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5999                 break;
6000         case IORING_OP_MADVISE:
6001                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
6002                 break;
6003         case IORING_OP_OPENAT2:
6004                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
6005                 break;
6006         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6007                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
6008                 break;
6009         case IORING_OP_SPLICE:
6010                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
6011                 break;
6012         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6013                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
6014                 break;
6015         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6016                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
6017                 break;
6018         case IORING_OP_TEE:
6019                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
6020                 break;
6021         default:
6022                 ret = -EINVAL;
6023                 break;
6024         }
6025
6026         if (ret)
6027                 return ret;
6028
6029         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6030         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6031                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6032
6033                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6034                 if (in_async)
6035                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6036
6037                 io_iopoll_req_issued(req);
6038
6039                 if (in_async)
6040                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6041         }
6042
6043         return 0;
6044 }
6045
6046 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6047 {
6048         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6049         struct io_kiocb *timeout;
6050         int ret = 0;
6051
6052         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6053         if (timeout)
6054                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6055
6056         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
6057         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
6058                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
6059                 ret = -ECANCELED;
6060         }
6061
6062         if (!ret) {
6063                 do {
6064                         ret = io_issue_sqe(req, false, NULL);
6065                         /*
6066                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6067                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6068                          * wait for request slots on the block side.
6069                          */
6070                         if (ret != -EAGAIN)
6071                                 break;
6072                         cond_resched();
6073                 } while (1);
6074         }
6075
6076         if (ret) {
6077                 req_set_fail_links(req);
6078                 io_req_complete(req, ret);
6079         }
6080
6081         return io_steal_work(req);
6082 }
6083
6084 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6085                                               int index)
6086 {
6087         struct fixed_file_table *table;
6088
6089         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6090         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6091 }
6092
6093 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6094                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6095 {
6096         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6097         struct file *file;
6098
6099         if (fixed) {
6100                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6101                         return NULL;
6102                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6103                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6104                 if (file) {
6105                         req->fixed_file_refs = &ctx->file_data->node->refs;
6106                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
6107                 }
6108         } else {
6109                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6110                 file = __io_file_get(state, fd);
6111         }
6112
6113         return file;
6114 }
6115
6116 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
6117                            int fd)
6118 {
6119         bool fixed;
6120
6121         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
6122         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
6123                 return -EBADF;
6124
6125         req->file = io_file_get(state, req, fd, fixed);
6126         if (req->file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error)
6127                 return 0;
6128         return -EBADF;
6129 }
6130
6131 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6132 {
6133         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6134                                                 struct io_timeout_data, timer);
6135         struct io_kiocb *req = data->req;
6136         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6137         struct io_kiocb *prev = NULL;
6138         unsigned long flags;
6139
6140         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6141
6142         /*
6143          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6144          * race with the completion of the linked work.
6145          */
6146         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6147                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
6148                                   link_list);
6149                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6150                         list_del_init(&req->link_list);
6151                 else
6152                         prev = NULL;
6153         }
6154
6155         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6156
6157         if (prev) {
6158                 req_set_fail_links(prev);
6159                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6160                 io_put_req(prev);
6161         } else {
6162                 io_req_complete(req, -ETIME);
6163         }
6164         return HRTIMER_NORESTART;
6165 }
6166
6167 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6168 {
6169         /*
6170          * If the list is now empty, then our linked request finished before
6171          * we got a chance to setup the timer
6172          */
6173         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6174                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6175
6176                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6177                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6178                                 data->mode);
6179         }
6180 }
6181
6182 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6183 {
6184         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6185
6186         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6187         __io_queue_linked_timeout(req);
6188         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6189
6190         /* drop submission reference */
6191         io_put_req(req);
6192 }
6193
6194 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6195 {
6196         struct io_kiocb *nxt;
6197
6198         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
6199                 return NULL;
6200         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
6201                 return NULL;
6202
6203         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
6204                                         link_list);
6205         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6206                 return NULL;
6207
6208         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6209         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6210         return nxt;
6211 }
6212
6213 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
6214 {
6215         struct io_kiocb *linked_timeout;
6216         const struct cred *old_creds = NULL;
6217         int ret;
6218
6219 again:
6220         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6221
6222         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
6223             (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) &&
6224             req->work.identity->creds != current_cred()) {
6225                 if (old_creds)
6226                         revert_creds(old_creds);
6227                 if (old_creds == req->work.identity->creds)
6228                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6229                 else
6230                         old_creds = override_creds(req->work.identity->creds);
6231         }
6232
6233         ret = io_issue_sqe(req, true, cs);
6234
6235         /*
6236          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6237          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6238          */
6239         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6240                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6241                         /*
6242                          * Queued up for async execution, worker will release
6243                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6244                          */
6245                         io_queue_async_work(req);
6246                 }
6247
6248                 if (linked_timeout)
6249                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6250         } else if (likely(!ret)) {
6251                 /* drop submission reference */
6252                 req = io_put_req_find_next(req);
6253                 if (linked_timeout)
6254                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6255
6256                 if (req) {
6257                         if (!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))
6258                                 goto again;
6259                         io_queue_async_work(req);
6260                 }
6261         } else {
6262                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6263                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6264                 req_set_fail_links(req);
6265                 io_put_req(req);
6266                 io_req_complete(req, ret);
6267         }
6268
6269         if (old_creds)
6270                 revert_creds(old_creds);
6271 }
6272
6273 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6274                          struct io_comp_state *cs)
6275 {
6276         int ret;
6277
6278         ret = io_req_defer(req, sqe);
6279         if (ret) {
6280                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6281 fail_req:
6282                         req_set_fail_links(req);
6283                         io_put_req(req);
6284                         io_req_complete(req, ret);
6285                 }
6286         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6287                 if (!req->async_data) {
6288                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6289                         if (unlikely(ret))
6290                                 goto fail_req;
6291                 }
6292                 io_queue_async_work(req);
6293         } else {
6294                 if (sqe) {
6295                         ret = io_req_prep(req, sqe);
6296                         if (unlikely(ret))
6297                                 goto fail_req;
6298                 }
6299                 __io_queue_sqe(req, cs);
6300         }
6301 }
6302
6303 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6304                                       struct io_comp_state *cs)
6305 {
6306         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6307                 io_put_req(req);
6308                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6309         } else
6310                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6311 }
6312
6313 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6314                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6315 {
6316         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6317         int ret;
6318
6319         /*
6320          * If we already have a head request, queue this one for async
6321          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6322          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6323          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6324          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6325          */
6326         if (*link) {
6327                 struct io_kiocb *head = *link;
6328
6329                 /*
6330                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6331                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6332                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6333                  * next after the link request. The last one is done via
6334                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6335                  */
6336                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6337                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6338                         ctx->drain_next = 1;
6339                 }
6340                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6341                 if (unlikely(ret)) {
6342                         /* fail even hard links since we don't submit */
6343                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6344                         return ret;
6345                 }
6346                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6347                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6348
6349                 /* last request of a link, enqueue the link */
6350                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6351                         io_queue_link_head(head, cs);
6352                         *link = NULL;
6353                 }
6354         } else {
6355                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6356                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6357                         ctx->drain_next = 0;
6358                 }
6359                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6360                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6361                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6362
6363                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6364                         if (unlikely(ret))
6365                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6366                         *link = req;
6367                 } else {
6368                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6369                 }
6370         }
6371
6372         return 0;
6373 }
6374
6375 /*
6376  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6377  */
6378 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6379 {
6380         if (!list_empty(&state->comp.list))
6381                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6382         blk_finish_plug(&state->plug);
6383         io_state_file_put(state);
6384         if (state->free_reqs)
6385                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6386 }
6387
6388 /*
6389  * Start submission side cache.
6390  */
6391 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6392                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6393 {
6394         blk_start_plug(&state->plug);
6395         state->comp.nr = 0;
6396         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6397         state->comp.ctx = ctx;
6398         state->free_reqs = 0;
6399         state->file = NULL;
6400         state->ios_left = max_ios;
6401 }
6402
6403 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6404 {
6405         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6406
6407         /*
6408          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6409          * since once we write the new head, the application could
6410          * write new data to them.
6411          */
6412         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6413 }
6414
6415 /*
6416  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6417  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6418  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6419  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6420  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6421  * prevent a re-load down the line.
6422  */
6423 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6424 {
6425         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6426         unsigned head;
6427
6428         /*
6429          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6430          *
6431          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6432          *    head updates.
6433          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6434          *    though the application is the one updating it.
6435          */
6436         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6437         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6438                 return &ctx->sq_sqes[head];
6439
6440         /* drop invalid entries */
6441         ctx->cached_sq_dropped++;
6442         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6443         return NULL;
6444 }
6445
6446 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6447 {
6448         ctx->cached_sq_head++;
6449 }
6450
6451 /*
6452  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6453  *
6454  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6455  */
6456 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6457                                         struct io_kiocb *req,
6458                                         unsigned int sqe_flags)
6459 {
6460         if (!ctx->restricted)
6461                 return true;
6462
6463         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6464                 return false;
6465
6466         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6467             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6468                 return false;
6469
6470         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6471                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6472                 return false;
6473
6474         return true;
6475 }
6476
6477 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6478                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6479                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6480
6481 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6482                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6483                        struct io_submit_state *state)
6484 {
6485         unsigned int sqe_flags;
6486         int id, ret;
6487
6488         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6489         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6490         req->async_data = NULL;
6491         req->file = NULL;
6492         req->ctx = ctx;
6493         req->flags = 0;
6494         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6495         refcount_set(&req->refs, 2);
6496         req->task = current;
6497         req->result = 0;
6498
6499         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6500                 return -EINVAL;
6501
6502         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6503                 return -EFAULT;
6504
6505         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6506         /* enforce forwards compatibility on users */
6507         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6508                 return -EINVAL;
6509
6510         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6511                 return -EACCES;
6512
6513         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6514             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6515                 return -EOPNOTSUPP;
6516
6517         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6518         if (id) {
6519                 struct io_identity *iod;
6520
6521                 iod = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6522                 if (unlikely(!iod))
6523                         return -EINVAL;
6524                 refcount_inc(&iod->count);
6525
6526                 __io_req_init_async(req);
6527                 get_cred(iod->creds);
6528                 req->work.identity = iod;
6529                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
6530         }
6531
6532         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6533         req->flags |= sqe_flags;
6534
6535         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6536                 return 0;
6537
6538         ret = io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6539         state->ios_left--;
6540         return ret;
6541 }
6542
6543 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6544 {
6545         struct io_submit_state state;
6546         struct io_kiocb *link = NULL;
6547         int i, submitted = 0;
6548
6549         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6550         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6551                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
6552                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6553                         return -EBUSY;
6554         }
6555
6556         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6557         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6558
6559         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6560                 return -EAGAIN;
6561
6562         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6563         refcount_add(nr, &current->usage);
6564
6565         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6566
6567         for (i = 0; i < nr; i++) {
6568                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6569                 struct io_kiocb *req;
6570                 int err;
6571
6572                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6573                 if (unlikely(!sqe)) {
6574                         io_consume_sqe(ctx);
6575                         break;
6576                 }
6577                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6578                 if (unlikely(!req)) {
6579                         if (!submitted)
6580                                 submitted = -EAGAIN;
6581                         break;
6582                 }
6583                 io_consume_sqe(ctx);
6584                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6585                 submitted++;
6586
6587                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6588                 if (unlikely(err)) {
6589 fail_req:
6590                         io_put_req(req);
6591                         io_req_complete(req, err);
6592                         break;
6593                 }
6594
6595                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6596                                                 true, io_async_submit(ctx));
6597                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6598                 if (err)
6599                         goto fail_req;
6600         }
6601
6602         if (unlikely(submitted != nr)) {
6603                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6604                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6605                 int unused = nr - ref_used;
6606
6607                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6608                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6609                 put_task_struct_many(current, unused);
6610         }
6611         if (link)
6612                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6613         io_submit_state_end(&state);
6614
6615          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6616         io_commit_sqring(ctx);
6617
6618         return submitted;
6619 }
6620
6621 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6622 {
6623         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6624         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6625         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6626         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6627 }
6628
6629 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6630 {
6631         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6632         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6633         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6634 }
6635
6636 static int io_sq_wake_function(struct wait_queue_entry *wqe, unsigned mode,
6637                                int sync, void *key)
6638 {
6639         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(wqe, struct io_ring_ctx, sqo_wait_entry);
6640         int ret;
6641
6642         ret = autoremove_wake_function(wqe, mode, sync, key);
6643         if (ret) {
6644                 unsigned long flags;
6645
6646                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6647                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6648                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6649         }
6650         return ret;
6651 }
6652
6653 enum sq_ret {
6654         SQT_IDLE        = 1,
6655         SQT_SPIN        = 2,
6656         SQT_DID_WORK    = 4,
6657 };
6658
6659 static enum sq_ret __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx,
6660                                   unsigned long start_jiffies, bool cap_entries)
6661 {
6662         unsigned long timeout = start_jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6663         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
6664         unsigned int to_submit;
6665         int ret = 0;
6666
6667 again:
6668         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
6669                 unsigned nr_events = 0;
6670
6671                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6672                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched())
6673                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6674                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6675         }
6676
6677         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6678
6679         /*
6680          * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6681          * to enter the kernel to reap and flush events.
6682          */
6683         if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6684                 /*
6685                  * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6686                  * long periods (or over schedule()). Do this before
6687                  * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6688                  * may sleep.
6689                  */
6690                 io_sq_thread_drop_mm();
6691
6692                 /*
6693                  * We're polling. If we're within the defined idle
6694                  * period, then let us spin without work before going
6695                  * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6696                  * more IO, we should wait for the application to
6697                  * reap events and wake us up.
6698                  */
6699                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || need_resched() ||
6700                     (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6701                     !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6702                         return SQT_SPIN;
6703
6704                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry,
6705                                         TASK_INTERRUPTIBLE);
6706
6707                 /*
6708                  * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6709                  * to check if there are new reqs added to iopoll_list,
6710                  * it is because reqs may have been punted to io worker
6711                  * and will be added to iopoll_list later, hence check
6712                  * the iopoll_list again.
6713                  */
6714                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6715                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6716                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6717                         goto again;
6718                 }
6719
6720                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6721                 if (!to_submit || ret == -EBUSY)
6722                         return SQT_IDLE;
6723         }
6724
6725         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6726         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6727
6728         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6729         if (cap_entries && to_submit > 8)
6730                 to_submit = 8;
6731
6732         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6733         if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6734                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6735         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6736
6737         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6738                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6739
6740         return SQT_DID_WORK;
6741 }
6742
6743 static void io_sqd_init_new(struct io_sq_data *sqd)
6744 {
6745         struct io_ring_ctx *ctx;
6746
6747         while (!list_empty(&sqd->ctx_new_list)) {
6748                 ctx = list_first_entry(&sqd->ctx_new_list, struct io_ring_ctx, sqd_list);
6749                 init_wait(&ctx->sqo_wait_entry);
6750                 ctx->sqo_wait_entry.func = io_sq_wake_function;
6751                 list_move_tail(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
6752                 complete(&ctx->sq_thread_comp);
6753         }
6754 }
6755
6756 static int io_sq_thread(void *data)
6757 {
6758         struct cgroup_subsys_state *cur_css = NULL;
6759         const struct cred *old_cred = NULL;
6760         struct io_sq_data *sqd = data;
6761         struct io_ring_ctx *ctx;
6762         unsigned long start_jiffies;
6763
6764         start_jiffies = jiffies;
6765         while (!kthread_should_stop()) {
6766                 enum sq_ret ret = 0;
6767                 bool cap_entries;
6768
6769                 /*
6770                  * Any changes to the sqd lists are synchronized through the
6771                  * kthread parking. This synchronizes the thread vs users,
6772                  * the users are synchronized on the sqd->ctx_lock.
6773                  */
6774                 if (kthread_should_park())
6775                         kthread_parkme();
6776
6777                 if (unlikely(!list_empty(&sqd->ctx_new_list)))
6778                         io_sqd_init_new(sqd);
6779
6780                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6781
6782                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6783                         if (current->cred != ctx->creds) {
6784                                 if (old_cred)
6785                                         revert_creds(old_cred);
6786                                 old_cred = override_creds(ctx->creds);
6787                         }
6788                         io_sq_thread_associate_blkcg(ctx, &cur_css);
6789 #ifdef CONFIG_AUDIT
6790                         current->loginuid = ctx->loginuid;
6791                         current->sessionid = ctx->sessionid;
6792 #endif
6793
6794                         ret |= __io_sq_thread(ctx, start_jiffies, cap_entries);
6795
6796                         io_sq_thread_drop_mm();
6797                 }
6798
6799                 if (ret & SQT_SPIN) {
6800                         io_run_task_work();
6801                         cond_resched();
6802                 } else if (ret == SQT_IDLE) {
6803                         if (kthread_should_park())
6804                                 continue;
6805                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6806                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6807                         schedule();
6808                         start_jiffies = jiffies;
6809                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6810                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6811                 }
6812         }
6813
6814         io_run_task_work();
6815
6816         if (cur_css)
6817                 io_sq_thread_unassociate_blkcg();
6818         if (old_cred)
6819                 revert_creds(old_cred);
6820
6821         kthread_parkme();
6822
6823         return 0;
6824 }
6825
6826 struct io_wait_queue {
6827         struct wait_queue_entry wq;
6828         struct io_ring_ctx *ctx;
6829         unsigned to_wait;
6830         unsigned nr_timeouts;
6831 };
6832
6833 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6834 {
6835         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6836
6837         /*
6838          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6839          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6840          * regardless of event count.
6841          */
6842         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6843                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6844 }
6845
6846 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6847                             int wake_flags, void *key)
6848 {
6849         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6850                                                         wq);
6851
6852         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6853         if (!io_should_wake(iowq, true))
6854                 return -1;
6855
6856         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6857 }
6858
6859 static int io_run_task_work_sig(void)
6860 {
6861         if (io_run_task_work())
6862                 return 1;
6863         if (!signal_pending(current))
6864                 return 0;
6865         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6866                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6867                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6868                 recalc_sigpending();
6869                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6870                 return 1;
6871         }
6872         return -EINTR;
6873 }
6874
6875 /*
6876  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6877  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6878  */
6879 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6880                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6881 {
6882         struct io_wait_queue iowq = {
6883                 .wq = {
6884                         .private        = current,
6885                         .func           = io_wake_function,
6886                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6887                 },
6888                 .ctx            = ctx,
6889                 .to_wait        = min_events,
6890         };
6891         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6892         int ret = 0;
6893
6894         do {
6895                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6896                         return 0;
6897                 if (!io_run_task_work())
6898                         break;
6899         } while (1);
6900
6901         if (sig) {
6902 #ifdef CONFIG_COMPAT
6903                 if (in_compat_syscall())
6904                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6905                                                       sigsz);
6906                 else
6907 #endif
6908                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6909
6910                 if (ret)
6911                         return ret;
6912         }
6913
6914         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6915         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6916         do {
6917                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6918                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6919                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6920                 ret = io_run_task_work_sig();
6921                 if (ret > 0)
6922                         continue;
6923                 else if (ret < 0)
6924                         break;
6925                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6926                         break;
6927                 schedule();
6928         } while (1);
6929         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6930
6931         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6932
6933         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6934 }
6935
6936 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6937 {
6938 #if defined(CONFIG_UNIX)
6939         if (ctx->ring_sock) {
6940                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6941                 struct sk_buff *skb;
6942
6943                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6944                         kfree_skb(skb);
6945         }
6946 #else
6947         int i;
6948
6949         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6950                 struct file *file;
6951
6952                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6953                 if (file)
6954                         fput(file);
6955         }
6956 #endif
6957 }
6958
6959 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6960 {
6961         struct fixed_file_data *data;
6962
6963         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6964         complete(&data->done);
6965 }
6966
6967 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6968 {
6969         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6970         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6971         unsigned nr_tables, i;
6972
6973         if (!data)
6974                 return -ENXIO;
6975
6976         spin_lock(&data->lock);
6977         ref_node = data->node;
6978         spin_unlock(&data->lock);
6979         if (ref_node)
6980                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6981
6982         percpu_ref_kill(&data->refs);
6983
6984         /* wait for all refs nodes to complete */
6985         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6986         wait_for_completion(&data->done);
6987
6988         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6989         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6990         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6991                 kfree(data->table[i].files);
6992         kfree(data->table);
6993         percpu_ref_exit(&data->refs);
6994         kfree(data);
6995         ctx->file_data = NULL;
6996         ctx->nr_user_files = 0;
6997         return 0;
6998 }
6999
7000 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7001 {
7002         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7003                 /*
7004                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
7005                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
7006                  * set to a single CPU.
7007                  */
7008                 if (sqd->thread) {
7009                         kthread_park(sqd->thread);
7010                         kthread_stop(sqd->thread);
7011                 }
7012
7013                 kfree(sqd);
7014         }
7015 }
7016
7017 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7018 {
7019         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7020         struct io_sq_data *sqd;
7021         struct fd f;
7022
7023         f = fdget(p->wq_fd);
7024         if (!f.file)
7025                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7026         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7027                 fdput(f);
7028                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7029         }
7030
7031         ctx_attach = f.file->private_data;
7032         sqd = ctx_attach->sq_data;
7033         if (!sqd) {
7034                 fdput(f);
7035                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7036         }
7037
7038         refcount_inc(&sqd->refs);
7039         fdput(f);
7040         return sqd;
7041 }
7042
7043 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p)
7044 {
7045         struct io_sq_data *sqd;
7046
7047         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)
7048                 return io_attach_sq_data(p);
7049
7050         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7051         if (!sqd)
7052                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7053
7054         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7055         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7056         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_new_list);
7057         mutex_init(&sqd->ctx_lock);
7058         mutex_init(&sqd->lock);
7059         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7060         return sqd;
7061 }
7062
7063 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7064         __releases(&sqd->lock)
7065 {
7066         if (!sqd->thread)
7067                 return;
7068         kthread_unpark(sqd->thread);
7069         mutex_unlock(&sqd->lock);
7070 }
7071
7072 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7073         __acquires(&sqd->lock)
7074 {
7075         if (!sqd->thread)
7076                 return;
7077         mutex_lock(&sqd->lock);
7078         kthread_park(sqd->thread);
7079 }
7080
7081 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
7082 {
7083         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7084
7085         if (sqd) {
7086                 if (sqd->thread) {
7087                         /*
7088                          * We may arrive here from the error branch in
7089                          * io_sq_offload_create() where the kthread is created
7090                          * without being waked up, thus wake it up now to make
7091                          * sure the wait will complete.
7092                          */
7093                         wake_up_process(sqd->thread);
7094                         wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
7095
7096                         io_sq_thread_park(sqd);
7097                 }
7098
7099                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7100                 list_del(&ctx->sqd_list);
7101                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7102
7103                 if (sqd->thread) {
7104                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
7105                         io_sq_thread_unpark(sqd);
7106                 }
7107
7108                 io_put_sq_data(sqd);
7109                 ctx->sq_data = NULL;
7110         }
7111 }
7112
7113 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
7114 {
7115         io_sq_thread_stop(ctx);
7116
7117         if (ctx->io_wq) {
7118                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
7119                 ctx->io_wq = NULL;
7120         }
7121 }
7122
7123 #if defined(CONFIG_UNIX)
7124 /*
7125  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7126  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7127  * loops in the file referencing.
7128  */
7129 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7130 {
7131         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7132         struct scm_fp_list *fpl;
7133         struct sk_buff *skb;
7134         int i, nr_files;
7135
7136         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7137         if (!fpl)
7138                 return -ENOMEM;
7139
7140         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7141         if (!skb) {
7142                 kfree(fpl);
7143                 return -ENOMEM;
7144         }
7145
7146         skb->sk = sk;
7147
7148         nr_files = 0;
7149         fpl->user = get_uid(ctx->user);
7150         for (i = 0; i < nr; i++) {
7151                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7152
7153                 if (!file)
7154                         continue;
7155                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7156                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7157                 nr_files++;
7158         }
7159
7160         if (nr_files) {
7161                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7162                 fpl->count = nr_files;
7163                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7164                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7165                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7166                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7167
7168                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7169                         fput(fpl->fp[i]);
7170         } else {
7171                 kfree_skb(skb);
7172                 kfree(fpl);
7173         }
7174
7175         return 0;
7176 }
7177
7178 /*
7179  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7180  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7181  * garbage collection to take care of this problem for us.
7182  */
7183 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7184 {
7185         unsigned left, total;
7186         int ret = 0;
7187
7188         total = 0;
7189         left = ctx->nr_user_files;
7190         while (left) {
7191                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7192
7193                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7194                 if (ret)
7195                         break;
7196                 left -= this_files;
7197                 total += this_files;
7198         }
7199
7200         if (!ret)
7201                 return 0;
7202
7203         while (total < ctx->nr_user_files) {
7204                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7205
7206                 if (file)
7207                         fput(file);
7208                 total++;
7209         }
7210
7211         return ret;
7212 }
7213 #else
7214 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7215 {
7216         return 0;
7217 }
7218 #endif
7219
7220 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_file_data *file_data,
7221                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7222 {
7223         int i;
7224
7225         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7226                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7227                 unsigned this_files;
7228
7229                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7230                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7231                                         GFP_KERNEL);
7232                 if (!table->files)
7233                         break;
7234                 nr_files -= this_files;
7235         }
7236
7237         if (i == nr_tables)
7238                 return 0;
7239
7240         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7241                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7242                 kfree(table->files);
7243         }
7244         return 1;
7245 }
7246
7247 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
7248 {
7249 #if defined(CONFIG_UNIX)
7250         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7251         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7252         struct sk_buff *skb;
7253         int i;
7254
7255         __skb_queue_head_init(&list);
7256
7257         /*
7258          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7259          * remove this entry and rearrange the file array.
7260          */
7261         skb = skb_dequeue(head);
7262         while (skb) {
7263                 struct scm_fp_list *fp;
7264
7265                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7266                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7267                         int left;
7268
7269                         if (fp->fp[i] != file)
7270                                 continue;
7271
7272                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7273                         left = fp->count - 1 - i;
7274                         if (left) {
7275                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7276                                                 left * sizeof(struct file *));
7277                         }
7278                         fp->count--;
7279                         if (!fp->count) {
7280                                 kfree_skb(skb);
7281                                 skb = NULL;
7282                         } else {
7283                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7284                         }
7285                         fput(file);
7286                         file = NULL;
7287                         break;
7288                 }
7289
7290                 if (!file)
7291                         break;
7292
7293                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7294
7295                 skb = skb_dequeue(head);
7296         }
7297
7298         if (skb_peek(&list)) {
7299                 spin_lock_irq(&head->lock);
7300                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7301                         __skb_queue_tail(head, skb);
7302                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7303         }
7304 #else
7305         fput(file);
7306 #endif
7307 }
7308
7309 struct io_file_put {
7310         struct list_head list;
7311         struct file *file;
7312 };
7313
7314 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7315 {
7316         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
7317         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
7318         struct io_file_put *pfile, *tmp;
7319
7320         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
7321                 list_del(&pfile->list);
7322                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
7323                 kfree(pfile);
7324         }
7325
7326         spin_lock(&file_data->lock);
7327         list_del(&ref_node->node);
7328         spin_unlock(&file_data->lock);
7329
7330         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7331         kfree(ref_node);
7332         percpu_ref_put(&file_data->refs);
7333 }
7334
7335 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
7336 {
7337         struct io_ring_ctx *ctx;
7338         struct llist_node *node;
7339
7340         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
7341         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
7342
7343         while (node) {
7344                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7345                 struct llist_node *next = node->next;
7346
7347                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
7348                 __io_file_put_work(ref_node);
7349                 node = next;
7350         }
7351 }
7352
7353 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7354 {
7355         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7356         struct io_ring_ctx *ctx;
7357         bool first_add;
7358         int delay = HZ;
7359
7360         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
7361         ctx = ref_node->file_data->ctx;
7362
7363         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->file_data->refs))
7364                 delay = 0;
7365
7366         first_add = llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
7367         if (!delay)
7368                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
7369         else if (first_add)
7370                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
7371 }
7372
7373 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
7374                         struct io_ring_ctx *ctx)
7375 {
7376         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7377
7378         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7379         if (!ref_node)
7380                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7381
7382         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
7383                             0, GFP_KERNEL)) {
7384                 kfree(ref_node);
7385                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7386         }
7387         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7388         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
7389         ref_node->file_data = ctx->file_data;
7390         return ref_node;
7391 }
7392
7393 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7394 {
7395         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7396         kfree(ref_node);
7397 }
7398
7399 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7400                                  unsigned nr_args)
7401 {
7402         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7403         unsigned nr_tables, i;
7404         struct file *file;
7405         int fd, ret = -ENOMEM;
7406         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7407         struct fixed_file_data *file_data;
7408
7409         if (ctx->file_data)
7410                 return -EBUSY;
7411         if (!nr_args)
7412                 return -EINVAL;
7413         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7414                 return -EMFILE;
7415
7416         file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
7417         if (!file_data)
7418                 return -ENOMEM;
7419         file_data->ctx = ctx;
7420         init_completion(&file_data->done);
7421         INIT_LIST_HEAD(&file_data->ref_list);
7422         spin_lock_init(&file_data->lock);
7423
7424         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7425         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7426                                    GFP_KERNEL);
7427         if (!file_data->table)
7428                 goto out_free;
7429
7430         if (percpu_ref_init(&file_data->refs, io_file_ref_kill,
7431                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
7432                 goto out_free;
7433
7434         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7435                 goto out_ref;
7436         ctx->file_data = file_data;
7437
7438         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7439                 struct fixed_file_table *table;
7440                 unsigned index;
7441
7442                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7443                         ret = -EFAULT;
7444                         goto out_fput;
7445                 }
7446                 /* allow sparse sets */
7447                 if (fd == -1)
7448                         continue;
7449
7450                 file = fget(fd);
7451                 ret = -EBADF;
7452                 if (!file)
7453                         goto out_fput;
7454
7455                 /*
7456                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7457                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7458                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7459                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7460                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7461                  */
7462                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7463                         fput(file);
7464                         goto out_fput;
7465                 }
7466                 table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7467                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7468                 table->files[index] = file;
7469         }
7470
7471         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7472         if (ret) {
7473                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7474                 return ret;
7475         }
7476
7477         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7478         if (IS_ERR(ref_node)) {
7479                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7480                 return PTR_ERR(ref_node);
7481         }
7482
7483         file_data->node = ref_node;
7484         spin_lock(&file_data->lock);
7485         list_add(&ref_node->node, &file_data->ref_list);
7486         spin_unlock(&file_data->lock);
7487         percpu_ref_get(&file_data->refs);
7488         return ret;
7489 out_fput:
7490         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7491                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7492                 if (file)
7493                         fput(file);
7494         }
7495         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7496                 kfree(file_data->table[i].files);
7497         ctx->nr_user_files = 0;
7498 out_ref:
7499         percpu_ref_exit(&file_data->refs);
7500 out_free:
7501         kfree(file_data->table);
7502         kfree(file_data);
7503         ctx->file_data = NULL;
7504         return ret;
7505 }
7506
7507 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7508                                 int index)
7509 {
7510 #if defined(CONFIG_UNIX)
7511         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7512         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7513         struct sk_buff *skb;
7514
7515         /*
7516          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7517          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7518          * and filling it in.
7519          */
7520         spin_lock_irq(&head->lock);
7521         skb = skb_peek(head);
7522         if (skb) {
7523                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7524
7525                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7526                         __skb_unlink(skb, head);
7527                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7528                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7529                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7530                         fpl->count++;
7531                         spin_lock_irq(&head->lock);
7532                         __skb_queue_head(head, skb);
7533                 } else {
7534                         skb = NULL;
7535                 }
7536         }
7537         spin_unlock_irq(&head->lock);
7538
7539         if (skb) {
7540                 fput(file);
7541                 return 0;
7542         }
7543
7544         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7545 #else
7546         return 0;
7547 #endif
7548 }
7549
7550 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7551                                  struct file *file)
7552 {
7553         struct io_file_put *pfile;
7554         struct fixed_file_ref_node *ref_node = data->node;
7555
7556         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7557         if (!pfile)
7558                 return -ENOMEM;
7559
7560         pfile->file = file;
7561         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7562
7563         return 0;
7564 }
7565
7566 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7567                                  struct io_uring_files_update *up,
7568                                  unsigned nr_args)
7569 {
7570         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7571         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7572         struct file *file;
7573         __s32 __user *fds;
7574         int fd, i, err;
7575         __u32 done;
7576         bool needs_switch = false;
7577
7578         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7579                 return -EOVERFLOW;
7580         if (done > ctx->nr_user_files)
7581                 return -EINVAL;
7582
7583         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7584         if (IS_ERR(ref_node))
7585                 return PTR_ERR(ref_node);
7586
7587         done = 0;
7588         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7589         while (nr_args) {
7590                 struct fixed_file_table *table;
7591                 unsigned index;
7592
7593                 err = 0;
7594                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7595                         err = -EFAULT;
7596                         break;
7597                 }
7598                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7599                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7600                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7601                 if (table->files[index]) {
7602                         file = table->files[index];
7603                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7604                         if (err)
7605                                 break;
7606                         table->files[index] = NULL;
7607                         needs_switch = true;
7608                 }
7609                 if (fd != -1) {
7610                         file = fget(fd);
7611                         if (!file) {
7612                                 err = -EBADF;
7613                                 break;
7614                         }
7615                         /*
7616                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7617                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7618                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7619                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7620                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7621                          * support regular read/write anyway.
7622                          */
7623                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7624                                 fput(file);
7625                                 err = -EBADF;
7626                                 break;
7627                         }
7628                         table->files[index] = file;
7629                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7630                         if (err) {
7631                                 table->files[index] = NULL;
7632                                 fput(file);
7633                                 break;
7634                         }
7635                 }
7636                 nr_args--;
7637                 done++;
7638                 up->offset++;
7639         }
7640
7641         if (needs_switch) {
7642                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7643                 spin_lock(&data->lock);
7644                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
7645                 data->node = ref_node;
7646                 spin_unlock(&data->lock);
7647                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7648         } else
7649                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7650
7651         return done ? done : err;
7652 }
7653
7654 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7655                                unsigned nr_args)
7656 {
7657         struct io_uring_files_update up;
7658
7659         if (!ctx->file_data)
7660                 return -ENXIO;
7661         if (!nr_args)
7662                 return -EINVAL;
7663         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7664                 return -EFAULT;
7665         if (up.resv)
7666                 return -EINVAL;
7667
7668         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7669 }
7670
7671 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7672 {
7673         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7674
7675         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7676         io_put_req(req);
7677 }
7678
7679 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7680                               struct io_uring_params *p)
7681 {
7682         struct io_wq_data data;
7683         struct fd f;
7684         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7685         unsigned int concurrency;
7686         int ret = 0;
7687
7688         data.user = ctx->user;
7689         data.free_work = io_free_work;
7690         data.do_work = io_wq_submit_work;
7691
7692         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7693                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7694                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7695
7696                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7697                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7698                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7699                         ctx->io_wq = NULL;
7700                 }
7701                 return ret;
7702         }
7703
7704         f = fdget(p->wq_fd);
7705         if (!f.file)
7706                 return -EBADF;
7707
7708         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7709                 ret = -EINVAL;
7710                 goto out_fput;
7711         }
7712
7713         ctx_attach = f.file->private_data;
7714         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7715         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7716                 ret = -EINVAL;
7717                 goto out_fput;
7718         }
7719
7720         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7721 out_fput:
7722         fdput(f);
7723         return ret;
7724 }
7725
7726 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task)
7727 {
7728         struct io_uring_task *tctx;
7729         int ret;
7730
7731         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7732         if (unlikely(!tctx))
7733                 return -ENOMEM;
7734
7735         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7736         if (unlikely(ret)) {
7737                 kfree(tctx);
7738                 return ret;
7739         }
7740
7741         xa_init(&tctx->xa);
7742         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7743         tctx->last = NULL;
7744         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7745         tctx->sqpoll = false;
7746         io_init_identity(&tctx->__identity);
7747         tctx->identity = &tctx->__identity;
7748         task->io_uring = tctx;
7749         return 0;
7750 }
7751
7752 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7753 {
7754         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7755
7756         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7757         WARN_ON_ONCE(refcount_read(&tctx->identity->count) != 1);
7758         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
7759                 kfree(tctx->identity);
7760         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7761         kfree(tctx);
7762         tsk->io_uring = NULL;
7763 }
7764
7765 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7766                                 struct io_uring_params *p)
7767 {
7768         int ret;
7769
7770         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7771                 struct io_sq_data *sqd;
7772
7773                 ret = -EPERM;
7774                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7775                         goto err;
7776
7777                 sqd = io_get_sq_data(p);
7778                 if (IS_ERR(sqd)) {
7779                         ret = PTR_ERR(sqd);
7780                         goto err;
7781                 }
7782
7783                 ctx->sq_data = sqd;
7784                 io_sq_thread_park(sqd);
7785                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7786                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_new_list);
7787                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7788                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7789
7790                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7791                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7792                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7793
7794                 if (sqd->thread)
7795                         goto done;
7796
7797                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7798                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7799
7800                         ret = -EINVAL;
7801                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7802                                 goto err;
7803                         if (!cpu_online(cpu))
7804                                 goto err;
7805
7806                         sqd->thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread, sqd,
7807                                                         cpu, "io_uring-sq");
7808                 } else {
7809                         sqd->thread = kthread_create(io_sq_thread, sqd,
7810                                                         "io_uring-sq");
7811                 }
7812                 if (IS_ERR(sqd->thread)) {
7813                         ret = PTR_ERR(sqd->thread);
7814                         sqd->thread = NULL;
7815                         goto err;
7816                 }
7817                 ret = io_uring_alloc_task_context(sqd->thread);
7818                 if (ret)
7819                         goto err;
7820         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7821                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7822                 ret = -EINVAL;
7823                 goto err;
7824         }
7825
7826 done:
7827         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
7828         if (ret)
7829                 goto err;
7830
7831         return 0;
7832 err:
7833         io_finish_async(ctx);
7834         return ret;
7835 }
7836
7837 static void io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7838 {
7839         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7840
7841         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && sqd->thread)
7842                 wake_up_process(sqd->thread);
7843 }
7844
7845 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7846                                       unsigned long nr_pages)
7847 {
7848         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7849 }
7850
7851 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7852                                    unsigned long nr_pages)
7853 {
7854         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7855
7856         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7857         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7858
7859         do {
7860                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7861                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7862                 if (new_pages > page_limit)
7863                         return -ENOMEM;
7864         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7865                                         new_pages) != cur_pages);
7866
7867         return 0;
7868 }
7869
7870 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7871                              enum io_mem_account acct)
7872 {
7873         if (ctx->limit_mem)
7874                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7875
7876         if (ctx->mm_account) {
7877                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7878                         ctx->mm_account->locked_vm -= nr_pages;
7879                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7880                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7881         }
7882 }
7883
7884 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7885                           enum io_mem_account acct)
7886 {
7887         int ret;
7888
7889         if (ctx->limit_mem) {
7890                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7891                 if (ret)
7892                         return ret;
7893         }
7894
7895         if (ctx->mm_account) {
7896                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7897                         ctx->mm_account->locked_vm += nr_pages;
7898                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7899                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7900         }
7901
7902         return 0;
7903 }
7904
7905 static void io_mem_free(void *ptr)
7906 {
7907         struct page *page;
7908
7909         if (!ptr)
7910                 return;
7911
7912         page = virt_to_head_page(ptr);
7913         if (put_page_testzero(page))
7914                 free_compound_page(page);
7915 }
7916
7917 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7918 {
7919         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7920                                 __GFP_NORETRY;
7921
7922         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7923 }
7924
7925 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7926                                 size_t *sq_offset)
7927 {
7928         struct io_rings *rings;
7929         size_t off, sq_array_size;
7930
7931         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7932         if (off == SIZE_MAX)
7933                 return SIZE_MAX;
7934
7935 #ifdef CONFIG_SMP
7936         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7937         if (off == 0)
7938                 return SIZE_MAX;
7939 #endif
7940
7941         if (sq_offset)
7942                 *sq_offset = off;
7943
7944         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7945         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7946                 return SIZE_MAX;
7947
7948         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7949                 return SIZE_MAX;
7950
7951         return off;
7952 }
7953
7954 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7955 {
7956         size_t pages;
7957
7958         pages = (size_t)1 << get_order(
7959                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7960         pages += (size_t)1 << get_order(
7961                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7962
7963         return pages;
7964 }
7965
7966 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7967 {
7968         int i, j;
7969
7970         if (!ctx->user_bufs)
7971                 return -ENXIO;
7972
7973         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7974                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7975
7976                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7977                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7978
7979                 if (imu->acct_pages)
7980                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
7981                 kvfree(imu->bvec);
7982                 imu->nr_bvecs = 0;
7983         }
7984
7985         kfree(ctx->user_bufs);
7986         ctx->user_bufs = NULL;
7987         ctx->nr_user_bufs = 0;
7988         return 0;
7989 }
7990
7991 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7992                        void __user *arg, unsigned index)
7993 {
7994         struct iovec __user *src;
7995
7996 #ifdef CONFIG_COMPAT
7997         if (ctx->compat) {
7998                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7999                 struct compat_iovec ciov;
8000
8001                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8002                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8003                         return -EFAULT;
8004
8005                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8006                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8007                 return 0;
8008         }
8009 #endif
8010         src = (struct iovec __user *) arg;
8011         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8012                 return -EFAULT;
8013         return 0;
8014 }
8015
8016 /*
8017  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8018  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8019  * match that one.
8020  *
8021  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8022  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8023  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8024  */
8025 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8026                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8027 {
8028         int i, j;
8029
8030         /* check current page array */
8031         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8032                 if (!PageCompound(pages[i]))
8033                         continue;
8034                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8035                         return true;
8036         }
8037
8038         /* check previously registered pages */
8039         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8040                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8041
8042                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8043                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8044                                 continue;
8045                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8046                                 return true;
8047                 }
8048         }
8049
8050         return false;
8051 }
8052
8053 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8054                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8055                                  struct page **last_hpage)
8056 {
8057         int i, ret;
8058
8059         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8060                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8061                         imu->acct_pages++;
8062                 } else {
8063                         struct page *hpage;
8064
8065                         hpage = compound_head(pages[i]);
8066                         if (hpage == *last_hpage)
8067                                 continue;
8068                         *last_hpage = hpage;
8069                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8070                                 continue;
8071                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8072                 }
8073         }
8074
8075         if (!imu->acct_pages)
8076                 return 0;
8077
8078         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8079         if (ret)
8080                 imu->acct_pages = 0;
8081         return ret;
8082 }
8083
8084 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8085                                   unsigned nr_args)
8086 {
8087         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8088         struct page **pages = NULL;
8089         struct page *last_hpage = NULL;
8090         int i, j, got_pages = 0;
8091         int ret = -EINVAL;
8092
8093         if (ctx->user_bufs)
8094                 return -EBUSY;
8095         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8096                 return -EINVAL;
8097
8098         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8099                                         GFP_KERNEL);
8100         if (!ctx->user_bufs)
8101                 return -ENOMEM;
8102
8103         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8104                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8105                 unsigned long off, start, end, ubuf;
8106                 int pret, nr_pages;
8107                 struct iovec iov;
8108                 size_t size;
8109
8110                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8111                 if (ret)
8112                         goto err;
8113
8114                 /*
8115                  * Don't impose further limits on the size and buffer
8116                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8117                  * submitted if they are wrong.
8118                  */
8119                 ret = -EFAULT;
8120                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
8121                         goto err;
8122
8123                 /* arbitrary limit, but we need something */
8124                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
8125                         goto err;
8126
8127                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
8128                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8129                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8130                 nr_pages = end - start;
8131
8132                 ret = 0;
8133                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
8134                         kvfree(vmas);
8135                         kvfree(pages);
8136                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
8137                                                 GFP_KERNEL);
8138                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
8139                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
8140                                         GFP_KERNEL);
8141                         if (!pages || !vmas) {
8142                                 ret = -ENOMEM;
8143                                 goto err;
8144                         }
8145                         got_pages = nr_pages;
8146                 }
8147
8148                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8149                                                 GFP_KERNEL);
8150                 ret = -ENOMEM;
8151                 if (!imu->bvec)
8152                         goto err;
8153
8154                 ret = 0;
8155                 mmap_read_lock(current->mm);
8156                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
8157                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8158                                       pages, vmas);
8159                 if (pret == nr_pages) {
8160                         /* don't support file backed memory */
8161                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8162                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
8163
8164                                 if (vma->vm_file &&
8165                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8166                                         ret = -EOPNOTSUPP;
8167                                         break;
8168                                 }
8169                         }
8170                 } else {
8171                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8172                 }
8173                 mmap_read_unlock(current->mm);
8174                 if (ret) {
8175                         /*
8176                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
8177                          * release any pages we did get
8178                          */
8179                         if (pret > 0)
8180                                 unpin_user_pages(pages, pret);
8181                         kvfree(imu->bvec);
8182                         goto err;
8183                 }
8184
8185                 ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, &last_hpage);
8186                 if (ret) {
8187                         unpin_user_pages(pages, pret);
8188                         kvfree(imu->bvec);
8189                         goto err;
8190                 }
8191
8192                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8193                 size = iov.iov_len;
8194                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8195                         size_t vec_len;
8196
8197                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8198                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
8199                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
8200                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
8201                         off = 0;
8202                         size -= vec_len;
8203                 }
8204                 /* store original address for later verification */
8205                 imu->ubuf = ubuf;
8206                 imu->len = iov.iov_len;
8207                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
8208
8209                 ctx->nr_user_bufs++;
8210         }
8211         kvfree(pages);
8212         kvfree(vmas);
8213         return 0;
8214 err:
8215         kvfree(pages);
8216         kvfree(vmas);
8217         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8218         return ret;
8219 }
8220
8221 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8222 {
8223         __s32 __user *fds = arg;
8224         int fd;
8225
8226         if (ctx->cq_ev_fd)
8227                 return -EBUSY;
8228
8229         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8230                 return -EFAULT;
8231
8232         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8233         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8234                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8235                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8236                 return ret;
8237         }
8238
8239         return 0;
8240 }
8241
8242 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8243 {
8244         if (ctx->cq_ev_fd) {
8245                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8246                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8247                 return 0;
8248         }
8249
8250         return -ENXIO;
8251 }
8252
8253 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
8254 {
8255         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8256         struct io_buffer *buf = p;
8257
8258         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
8259         return 0;
8260 }
8261
8262 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8263 {
8264         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
8265         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
8266 }
8267
8268 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8269 {
8270         io_finish_async(ctx);
8271         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8272
8273         if (ctx->sqo_task) {
8274                 put_task_struct(ctx->sqo_task);
8275                 ctx->sqo_task = NULL;
8276                 mmdrop(ctx->mm_account);
8277                 ctx->mm_account = NULL;
8278         }
8279
8280 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
8281         if (ctx->sqo_blkcg_css)
8282                 css_put(ctx->sqo_blkcg_css);
8283 #endif
8284
8285         io_sqe_files_unregister(ctx);
8286         io_eventfd_unregister(ctx);
8287         io_destroy_buffers(ctx);
8288         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
8289
8290 #if defined(CONFIG_UNIX)
8291         if (ctx->ring_sock) {
8292                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8293                 sock_release(ctx->ring_sock);
8294         }
8295 #endif
8296
8297         io_mem_free(ctx->rings);
8298         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8299
8300         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8301         free_uid(ctx->user);
8302         put_cred(ctx->creds);
8303         kfree(ctx->cancel_hash);
8304         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
8305         kfree(ctx);
8306 }
8307
8308 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8309 {
8310         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8311         __poll_t mask = 0;
8312
8313         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8314         /*
8315          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8316          * io_commit_cqring
8317          */
8318         smp_rmb();
8319         if (!io_sqring_full(ctx))
8320                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8321         if (io_cqring_events(ctx, false))
8322                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8323
8324         return mask;
8325 }
8326
8327 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8328 {
8329         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8330
8331         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8332 }
8333
8334 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
8335 {
8336         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8337         struct io_identity *iod;
8338
8339         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8340         if (iod) {
8341                 put_cred(iod->creds);
8342                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
8343                         kfree(iod);
8344         }
8345         return 0;
8346 }
8347
8348 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8349 {
8350         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
8351                                                exit_work);
8352
8353         /*
8354          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8355          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8356          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8357          * as nobody else will be looking for them.
8358          */
8359         do {
8360                 if (ctx->rings)
8361                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8362                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8363         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8364         io_ring_ctx_free(ctx);
8365 }
8366
8367 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8368 {
8369         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8370         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8371         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8372
8373         io_kill_timeouts(ctx, NULL);
8374         io_poll_remove_all(ctx, NULL);
8375
8376         if (ctx->io_wq)
8377                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
8378
8379         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8380         if (ctx->rings)
8381                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8382         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8383         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
8384
8385         /*
8386          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
8387          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
8388          * spurious failure in setting up a new ring.
8389          */
8390         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
8391                          ACCT_LOCKED);
8392
8393         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8394         /*
8395          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8396          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8397          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8398          * over using system_wq.
8399          */
8400         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8401 }
8402
8403 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8404 {
8405         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8406
8407         file->private_data = NULL;
8408         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8409         return 0;
8410 }
8411
8412 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
8413 {
8414         struct files_struct *files = data;
8415
8416         return !files || ((work->flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
8417                                 work->identity->files == files);
8418 }
8419
8420 /*
8421  * Returns true if 'preq' is the link parent of 'req'
8422  */
8423 static bool io_match_link(struct io_kiocb *preq, struct io_kiocb *req)
8424 {
8425         struct io_kiocb *link;
8426
8427         if (!(preq->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
8428                 return false;
8429
8430         list_for_each_entry(link, &preq->link_list, link_list) {
8431                 if (link == req)
8432                         return true;
8433         }
8434
8435         return false;
8436 }
8437
8438 /*
8439  * We're looking to cancel 'req' because it's holding on to our files, but
8440  * 'req' could be a link to another request. See if it is, and cancel that
8441  * parent request if so.
8442  */
8443 static bool io_poll_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8444 {
8445         struct hlist_node *tmp;
8446         struct io_kiocb *preq;
8447         bool found = false;
8448         int i;
8449
8450         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8451         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8452                 struct hlist_head *list;
8453
8454                 list = &ctx->cancel_hash[i];
8455                 hlist_for_each_entry_safe(preq, tmp, list, hash_node) {
8456                         found = io_match_link(preq, req);
8457                         if (found) {
8458                                 io_poll_remove_one(preq);
8459                                 break;
8460                         }
8461                 }
8462         }
8463         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8464         return found;
8465 }
8466
8467 static bool io_timeout_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx,
8468                                    struct io_kiocb *req)
8469 {
8470         struct io_kiocb *preq;
8471         bool found = false;
8472
8473         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8474         list_for_each_entry(preq, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8475                 found = io_match_link(preq, req);
8476                 if (found) {
8477                         __io_timeout_cancel(preq);
8478                         break;
8479                 }
8480         }
8481         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8482         return found;
8483 }
8484
8485 static bool io_cancel_link_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8486 {
8487         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8488         bool ret;
8489
8490         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
8491                 unsigned long flags;
8492                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8493
8494                 /* protect against races with linked timeouts */
8495                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8496                 ret = io_match_link(req, data);
8497                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8498         } else {
8499                 ret = io_match_link(req, data);
8500         }
8501         return ret;
8502 }
8503
8504 static void io_attempt_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8505 {
8506         enum io_wq_cancel cret;
8507
8508         /* cancel this particular work, if it's running */
8509         cret = io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &req->work);
8510         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8511                 return;
8512
8513         /* find links that hold this pending, cancel those */
8514         cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_link_cb, req, true);
8515         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8516                 return;
8517
8518         /* if we have a poll link holding this pending, cancel that */
8519         if (io_poll_remove_link(ctx, req))
8520                 return;
8521
8522         /* final option, timeout link is holding this req pending */
8523         io_timeout_remove_link(ctx, req);
8524 }
8525
8526 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8527                                   struct task_struct *task,
8528                                   struct files_struct *files)
8529 {
8530         struct io_defer_entry *de = NULL;
8531         LIST_HEAD(list);
8532
8533         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8534         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8535                 if (io_task_match(de->req, task) &&
8536                     io_match_files(de->req, files)) {
8537                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8538                         break;
8539                 }
8540         }
8541         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8542
8543         while (!list_empty(&list)) {
8544                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8545                 list_del_init(&de->list);
8546                 req_set_fail_links(de->req);
8547                 io_put_req(de->req);
8548                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8549                 kfree(de);
8550         }
8551 }
8552
8553 /*
8554  * Returns true if we found and killed one or more files pinning requests
8555  */
8556 static bool io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8557                                   struct files_struct *files)
8558 {
8559         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
8560                 return false;
8561
8562         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
8563         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
8564
8565         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8566                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
8567                 DEFINE_WAIT(wait);
8568
8569                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8570                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
8571                         if (files && (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
8572                             req->work.identity->files != files)
8573                                 continue;
8574                         /* req is being completed, ignore */
8575                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
8576                                 continue;
8577                         cancel_req = req;
8578                         break;
8579                 }
8580                 if (cancel_req)
8581                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
8582                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8583                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8584
8585                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
8586                 if (!cancel_req)
8587                         break;
8588                 /* cancel this request, or head link requests */
8589                 io_attempt_cancel(ctx, cancel_req);
8590                 io_put_req(cancel_req);
8591                 /* cancellations _may_ trigger task work */
8592                 io_run_task_work();
8593                 schedule();
8594                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
8595         }
8596
8597         return true;
8598 }
8599
8600 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8601 {
8602         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8603         struct task_struct *task = data;
8604
8605         return io_task_match(req, task);
8606 }
8607
8608 static bool __io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8609                                             struct task_struct *task,
8610                                             struct files_struct *files)
8611 {
8612         bool ret;
8613
8614         ret = io_uring_cancel_files(ctx, files);
8615         if (!files) {
8616                 enum io_wq_cancel cret;
8617
8618                 cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, task, true);
8619                 if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8620                         ret = true;
8621
8622                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8623                 if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8624                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8625                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8626                                 ret = true;
8627                         }
8628                 }
8629
8630                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task);
8631                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task);
8632         }
8633
8634         return ret;
8635 }
8636
8637 /*
8638  * We need to iteratively cancel requests, in case a request has dependent
8639  * hard links. These persist even for failure of cancelations, hence keep
8640  * looping until none are found.
8641  */
8642 static void io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8643                                           struct files_struct *files)
8644 {
8645         struct task_struct *task = current;
8646
8647         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8648                 task = ctx->sq_data->thread;
8649                 atomic_inc(&task->io_uring->in_idle);
8650                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8651         }
8652
8653         if (files)
8654                 io_cancel_defer_files(ctx, NULL, files);
8655         else
8656                 io_cancel_defer_files(ctx, task, NULL);
8657
8658         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8659
8660         while (__io_uring_cancel_task_requests(ctx, task, files)) {
8661                 io_run_task_work();
8662                 cond_resched();
8663         }
8664
8665         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8666                 atomic_dec(&task->io_uring->in_idle);
8667                 /*
8668                  * If the files that are going away are the ones in the thread
8669                  * identity, clear them out.
8670                  */
8671                 if (task->io_uring->identity->files == files)
8672                         task->io_uring->identity->files = NULL;
8673                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8674         }
8675 }
8676
8677 /*
8678  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8679  */
8680 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
8681 {
8682         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8683
8684         if (unlikely(!tctx)) {
8685                 int ret;
8686
8687                 ret = io_uring_alloc_task_context(current);
8688                 if (unlikely(ret))
8689                         return ret;
8690                 tctx = current->io_uring;
8691         }
8692         if (tctx->last != file) {
8693                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8694
8695                 if (!old) {
8696                         get_file(file);
8697                         xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)file, file, GFP_KERNEL);
8698                 }
8699                 tctx->last = file;
8700         }
8701
8702         /*
8703          * This is race safe in that the task itself is doing this, hence it
8704          * cannot be going through the exit/cancel paths at the same time.
8705          * This cannot be modified while exit/cancel is running.
8706          */
8707         if (!tctx->sqpoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
8708                 tctx->sqpoll = true;
8709
8710         return 0;
8711 }
8712
8713 /*
8714  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8715  */
8716 static void io_uring_del_task_file(struct file *file)
8717 {
8718         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8719
8720         if (tctx->last == file)
8721                 tctx->last = NULL;
8722         file = xa_erase(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8723         if (file)
8724                 fput(file);
8725 }
8726
8727 /*
8728  * Drop task note for this file if we're the only ones that hold it after
8729  * pending fput()
8730  */
8731 static void io_uring_attempt_task_drop(struct file *file)
8732 {
8733         if (!current->io_uring)
8734                 return;
8735         /*
8736          * fput() is pending, will be 2 if the only other ref is our potential
8737          * task file note. If the task is exiting, drop regardless of count.
8738          */
8739         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING) ||
8740             atomic_long_read(&file->f_count) == 2)
8741                 io_uring_del_task_file(file);
8742 }
8743
8744 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8745 {
8746         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8747         struct file *file;
8748         unsigned long index;
8749
8750         /* make sure overflow events are dropped */
8751         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8752
8753         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
8754                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8755
8756                 io_uring_cancel_task_requests(ctx, files);
8757                 if (files)
8758                         io_uring_del_task_file(file);
8759         }
8760
8761         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8762 }
8763
8764 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8765 {
8766         unsigned long index;
8767         struct file *file;
8768         s64 inflight;
8769
8770         inflight = percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8771         if (!tctx->sqpoll)
8772                 return inflight;
8773
8774         /*
8775          * If we have SQPOLL rings, then we need to iterate and find them, and
8776          * add the pending count for those.
8777          */
8778         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
8779                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8780
8781                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8782                         struct io_uring_task *__tctx = ctx->sqo_task->io_uring;
8783
8784                         inflight += percpu_counter_sum(&__tctx->inflight);
8785                 }
8786         }
8787
8788         return inflight;
8789 }
8790
8791 /*
8792  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
8793  * requests.
8794  */
8795 void __io_uring_task_cancel(void)
8796 {
8797         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8798         DEFINE_WAIT(wait);
8799         s64 inflight;
8800
8801         /* make sure overflow events are dropped */
8802         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8803
8804         do {
8805                 /* read completions before cancelations */
8806                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8807                 if (!inflight)
8808                         break;
8809                 __io_uring_files_cancel(NULL);
8810
8811                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8812
8813                 /*
8814                  * If we've seen completions, retry. This avoids a race where
8815                  * a completion comes in before we did prepare_to_wait().
8816                  */
8817                 if (inflight != tctx_inflight(tctx))
8818                         continue;
8819                 schedule();
8820         } while (1);
8821
8822         finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8823         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8824 }
8825
8826 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
8827 {
8828         io_uring_attempt_task_drop(file);
8829         return 0;
8830 }
8831
8832 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
8833                                             loff_t pgoff, size_t sz)
8834 {
8835         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8836         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
8837         struct page *page;
8838         void *ptr;
8839
8840         switch (offset) {
8841         case IORING_OFF_SQ_RING:
8842         case IORING_OFF_CQ_RING:
8843                 ptr = ctx->rings;
8844                 break;
8845         case IORING_OFF_SQES:
8846                 ptr = ctx->sq_sqes;
8847                 break;
8848         default:
8849                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8850         }
8851
8852         page = virt_to_head_page(ptr);
8853         if (sz > page_size(page))
8854                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8855
8856         return ptr;
8857 }
8858
8859 #ifdef CONFIG_MMU
8860
8861 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8862 {
8863         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
8864         unsigned long pfn;
8865         void *ptr;
8866
8867         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
8868         if (IS_ERR(ptr))
8869                 return PTR_ERR(ptr);
8870
8871         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
8872         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
8873 }
8874
8875 #else /* !CONFIG_MMU */
8876
8877 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8878 {
8879         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
8880 }
8881
8882 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
8883 {
8884         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
8885 }
8886
8887 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
8888         unsigned long addr, unsigned long len,
8889         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
8890 {
8891         void *ptr;
8892
8893         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
8894         if (IS_ERR(ptr))
8895                 return PTR_ERR(ptr);
8896
8897         return (unsigned long) ptr;
8898 }
8899
8900 #endif /* !CONFIG_MMU */
8901
8902 static void io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
8903 {
8904         DEFINE_WAIT(wait);
8905
8906         do {
8907                 if (!io_sqring_full(ctx))
8908                         break;
8909
8910                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
8911
8912                 if (!io_sqring_full(ctx))
8913                         break;
8914
8915                 schedule();
8916         } while (!signal_pending(current));
8917
8918         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
8919 }
8920
8921 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
8922                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
8923                 size_t, sigsz)
8924 {
8925         struct io_ring_ctx *ctx;
8926         long ret = -EBADF;
8927         int submitted = 0;
8928         struct fd f;
8929
8930         io_run_task_work();
8931
8932         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
8933                         IORING_ENTER_SQ_WAIT))
8934                 return -EINVAL;
8935
8936         f = fdget(fd);
8937         if (!f.file)
8938                 return -EBADF;
8939
8940         ret = -EOPNOTSUPP;
8941         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8942                 goto out_fput;
8943
8944         ret = -ENXIO;
8945         ctx = f.file->private_data;
8946         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
8947                 goto out_fput;
8948
8949         ret = -EBADFD;
8950         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
8951                 goto out;
8952
8953         /*
8954          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
8955          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
8956          * we were asked to.
8957          */
8958         ret = 0;
8959         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8960                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
8961                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
8962                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
8963                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
8964                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT)
8965                         io_sqpoll_wait_sq(ctx);
8966                 submitted = to_submit;
8967         } else if (to_submit) {
8968                 ret = io_uring_add_task_file(ctx, f.file);
8969                 if (unlikely(ret))
8970                         goto out;
8971                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8972                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
8973                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8974
8975                 if (submitted != to_submit)
8976                         goto out;
8977         }
8978         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
8979                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
8980
8981                 /*
8982                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
8983                  * space applications don't need to do io completion events
8984                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
8985                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
8986                  */
8987                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
8988                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8989                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
8990                 } else {
8991                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
8992                 }
8993         }
8994
8995 out:
8996         percpu_ref_put(&ctx->refs);
8997 out_fput:
8998         fdput(f);
8999         return submitted ? submitted : ret;
9000 }
9001
9002 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9003 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
9004 {
9005         struct io_identity *iod = p;
9006         const struct cred *cred = iod->creds;
9007         struct seq_file *m = data;
9008         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9009         struct group_info *gi;
9010         kernel_cap_t cap;
9011         unsigned __capi;
9012         int g;
9013
9014         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9015         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9016         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9017         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9018         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9019         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9020         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9021         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9022         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9023         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9024         gi = cred->group_info;
9025         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9026                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9027                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9028         }
9029         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9030         cap = cred->cap_effective;
9031         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9032                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9033         seq_putc(m, '\n');
9034         return 0;
9035 }
9036
9037 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9038 {
9039         struct io_sq_data *sq = NULL;
9040         bool has_lock;
9041         int i;
9042
9043         /*
9044          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9045          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9046          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9047          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9048          */
9049         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9050
9051         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
9052                 sq = ctx->sq_data;
9053
9054         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9055         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9056         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9057         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9058                 struct fixed_file_table *table;
9059                 struct file *f;
9060
9061                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
9062                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
9063                 if (f)
9064                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9065                 else
9066                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9067         }
9068         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9069         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9070                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9071
9072                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9073                                                 (unsigned int) buf->len);
9074         }
9075         if (has_lock && !idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
9076                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9077                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
9078         }
9079         seq_printf(m, "PollList:\n");
9080         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9081         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9082                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9083                 struct io_kiocb *req;
9084
9085                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9086                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9087                                         req->task->task_works != NULL);
9088         }
9089         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9090         if (has_lock)
9091                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9092 }
9093
9094 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9095 {
9096         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9097
9098         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9099                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9100                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9101         }
9102 }
9103 #endif
9104
9105 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9106         .release        = io_uring_release,
9107         .flush          = io_uring_flush,
9108         .mmap           = io_uring_mmap,
9109 #ifndef CONFIG_MMU
9110         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9111         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9112 #endif
9113         .poll           = io_uring_poll,
9114         .fasync         = io_uring_fasync,
9115 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9116         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9117 #endif
9118 };
9119
9120 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9121                                   struct io_uring_params *p)
9122 {
9123         struct io_rings *rings;
9124         size_t size, sq_array_offset;
9125
9126         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9127         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9128         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9129
9130         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9131         if (size == SIZE_MAX)
9132                 return -EOVERFLOW;
9133
9134         rings = io_mem_alloc(size);
9135         if (!rings)
9136                 return -ENOMEM;
9137
9138         ctx->rings = rings;
9139         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9140         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9141         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9142         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9143         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9144         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9145         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9146
9147         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9148         if (size == SIZE_MAX) {
9149                 io_mem_free(ctx->rings);
9150                 ctx->rings = NULL;
9151                 return -EOVERFLOW;
9152         }
9153
9154         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9155         if (!ctx->sq_sqes) {
9156                 io_mem_free(ctx->rings);
9157                 ctx->rings = NULL;
9158                 return -ENOMEM;
9159         }
9160
9161         return 0;
9162 }
9163
9164 /*
9165  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9166  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9167  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9168  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9169  */
9170 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
9171 {
9172         struct file *file;
9173         int ret;
9174
9175 #if defined(CONFIG_UNIX)
9176         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9177                                 &ctx->ring_sock);
9178         if (ret)
9179                 return ret;
9180 #endif
9181
9182         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9183         if (ret < 0)
9184                 goto err;
9185
9186         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9187                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9188         if (IS_ERR(file)) {
9189 err_fd:
9190                 put_unused_fd(ret);
9191                 ret = PTR_ERR(file);
9192                 goto err;
9193         }
9194
9195 #if defined(CONFIG_UNIX)
9196         ctx->ring_sock->file = file;
9197 #endif
9198         if (unlikely(io_uring_add_task_file(ctx, file))) {
9199                 file = ERR_PTR(-ENOMEM);
9200                 goto err_fd;
9201         }
9202         fd_install(ret, file);
9203         return ret;
9204 err:
9205 #if defined(CONFIG_UNIX)
9206         sock_release(ctx->ring_sock);
9207         ctx->ring_sock = NULL;
9208 #endif
9209         return ret;
9210 }
9211
9212 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9213                            struct io_uring_params __user *params)
9214 {
9215         struct user_struct *user = NULL;
9216         struct io_ring_ctx *ctx;
9217         bool limit_mem;
9218         int ret;
9219
9220         if (!entries)
9221                 return -EINVAL;
9222         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9223                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9224                         return -EINVAL;
9225                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9226         }
9227
9228         /*
9229          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9230          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9231          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9232          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9233          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9234          * of CQ ring entries manually.
9235          */
9236         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9237         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9238                 /*
9239                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9240                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9241                  * any cq vs sq ring sizing.
9242                  */
9243                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9244                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9245                         return -EINVAL;
9246                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9247                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9248                                 return -EINVAL;
9249                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9250                 }
9251         } else {
9252                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9253         }
9254
9255         user = get_uid(current_user());
9256         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
9257
9258         if (limit_mem) {
9259                 ret = __io_account_mem(user,
9260                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
9261                 if (ret) {
9262                         free_uid(user);
9263                         return ret;
9264                 }
9265         }
9266
9267         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9268         if (!ctx) {
9269                 if (limit_mem)
9270                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
9271                                                                 p->cq_entries));
9272                 free_uid(user);
9273                 return -ENOMEM;
9274         }
9275         ctx->compat = in_compat_syscall();
9276         ctx->user = user;
9277         ctx->creds = get_current_cred();
9278 #ifdef CONFIG_AUDIT
9279         ctx->loginuid = current->loginuid;
9280         ctx->sessionid = current->sessionid;
9281 #endif
9282         ctx->sqo_task = get_task_struct(current);
9283
9284         /*
9285          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9286          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9287          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9288          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9289          */
9290         mmgrab(current->mm);
9291         ctx->mm_account = current->mm;
9292
9293 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
9294         /*
9295          * The sq thread will belong to the original cgroup it was inited in.
9296          * If the cgroup goes offline (e.g. disabling the io controller), then
9297          * issued bios will be associated with the closest cgroup later in the
9298          * block layer.
9299          */
9300         rcu_read_lock();
9301         ctx->sqo_blkcg_css = blkcg_css();
9302         ret = css_tryget_online(ctx->sqo_blkcg_css);
9303         rcu_read_unlock();
9304         if (!ret) {
9305                 /* don't init against a dying cgroup, have the user try again */
9306                 ctx->sqo_blkcg_css = NULL;
9307                 ret = -ENODEV;
9308                 goto err;
9309         }
9310 #endif
9311
9312         /*
9313          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
9314          * the descriptor is installed, it can get closed at any time. Also
9315          * do this before hitting the general error path, as ring freeing
9316          * will un-account as well.
9317          */
9318         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
9319                        ACCT_LOCKED);
9320         ctx->limit_mem = limit_mem;
9321
9322         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9323         if (ret)
9324                 goto err;
9325
9326         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9327         if (ret)
9328                 goto err;
9329
9330         if (!(p->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9331                 io_sq_offload_start(ctx);
9332
9333         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9334         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9335         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9336         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9337         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9338         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9339         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9340         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9341
9342         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9343         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9344         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9345         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9346         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9347         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9348         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9349         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9350
9351         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9352                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9353                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9354                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
9355
9356         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9357                 ret = -EFAULT;
9358                 goto err;
9359         }
9360
9361         /*
9362          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9363          * having closed it before we finish setup
9364          */
9365         ret = io_uring_get_fd(ctx);
9366         if (ret < 0)
9367                 goto err;
9368
9369         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9370         return ret;
9371 err:
9372         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9373         return ret;
9374 }
9375
9376 /*
9377  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9378  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9379  * params structure passed in.
9380  */
9381 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9382 {
9383         struct io_uring_params p;
9384         int i;
9385
9386         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9387                 return -EFAULT;
9388         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9389                 if (p.resv[i])
9390                         return -EINVAL;
9391         }
9392
9393         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9394                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9395                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9396                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9397                 return -EINVAL;
9398
9399         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9400 }
9401
9402 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9403                 struct io_uring_params __user *, params)
9404 {
9405         return io_uring_setup(entries, params);
9406 }
9407
9408 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9409 {
9410         struct io_uring_probe *p;
9411         size_t size;
9412         int i, ret;
9413
9414         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9415         if (size == SIZE_MAX)
9416                 return -EOVERFLOW;
9417         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9418         if (!p)
9419                 return -ENOMEM;
9420
9421         ret = -EFAULT;
9422         if (copy_from_user(p, arg, size))
9423                 goto out;
9424         ret = -EINVAL;
9425         if (memchr_inv(p, 0, size))
9426                 goto out;
9427
9428         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9429         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9430                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9431
9432         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9433                 p->ops[i].op = i;
9434                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9435                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9436         }
9437         p->ops_len = i;
9438
9439         ret = 0;
9440         if (copy_to_user(arg, p, size))
9441                 ret = -EFAULT;
9442 out:
9443         kfree(p);
9444         return ret;
9445 }
9446
9447 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9448 {
9449         struct io_identity *id;
9450         int ret;
9451
9452         id = kmalloc(sizeof(*id), GFP_KERNEL);
9453         if (unlikely(!id))
9454                 return -ENOMEM;
9455
9456         io_init_identity(id);
9457         id->creds = get_current_cred();
9458
9459         ret = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, id, 1, USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
9460         if (ret < 0) {
9461                 put_cred(id->creds);
9462                 kfree(id);
9463         }
9464         return ret;
9465 }
9466
9467 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9468 {
9469         struct io_identity *iod;
9470
9471         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
9472         if (iod) {
9473                 put_cred(iod->creds);
9474                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
9475                         kfree(iod);
9476                 return 0;
9477         }
9478
9479         return -EINVAL;
9480 }
9481
9482 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9483                                     unsigned int nr_args)
9484 {
9485         struct io_uring_restriction *res;
9486         size_t size;
9487         int i, ret;
9488
9489         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9490         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9491                 return -EBADFD;
9492
9493         /* We allow only a single restrictions registration */
9494         if (ctx->restrictions.registered)
9495                 return -EBUSY;
9496
9497         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9498                 return -EINVAL;
9499
9500         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9501         if (size == SIZE_MAX)
9502                 return -EOVERFLOW;
9503
9504         res = memdup_user(arg, size);
9505         if (IS_ERR(res))
9506                 return PTR_ERR(res);
9507
9508         ret = 0;
9509
9510         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9511                 switch (res[i].opcode) {
9512                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9513                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9514                                 ret = -EINVAL;
9515                                 goto out;
9516                         }
9517
9518                         __set_bit(res[i].register_op,
9519                                   ctx->restrictions.register_op);
9520                         break;
9521                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9522                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9523                                 ret = -EINVAL;
9524                                 goto out;
9525                         }
9526
9527                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9528                         break;
9529                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9530                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9531                         break;
9532                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9533                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9534                         break;
9535                 default:
9536                         ret = -EINVAL;
9537                         goto out;
9538                 }
9539         }
9540
9541 out:
9542         /* Reset all restrictions if an error happened */
9543         if (ret != 0)
9544                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9545         else
9546                 ctx->restrictions.registered = true;
9547
9548         kfree(res);
9549         return ret;
9550 }
9551
9552 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9553 {
9554         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9555                 return -EBADFD;
9556
9557         if (ctx->restrictions.registered)
9558                 ctx->restricted = 1;
9559
9560         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9561
9562         io_sq_offload_start(ctx);
9563
9564         return 0;
9565 }
9566
9567 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9568 {
9569         switch (op) {
9570         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9571         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9572         case IORING_REGISTER_PROBE:
9573         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9574         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9575                 return false;
9576         default:
9577                 return true;
9578         }
9579 }
9580
9581 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9582                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9583         __releases(ctx->uring_lock)
9584         __acquires(ctx->uring_lock)
9585 {
9586         int ret;
9587
9588         /*
9589          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9590          * someone else killed the ctx or is already going through
9591          * io_uring_register().
9592          */
9593         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9594                 return -ENXIO;
9595
9596         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9597                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9598
9599                 /*
9600                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9601                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9602                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9603                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9604                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9605                  * after we've killed the percpu ref.
9606                  */
9607                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9608                 do {
9609                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9610                         if (!ret)
9611                                 break;
9612                         ret = io_run_task_work_sig();
9613                         if (ret < 0)
9614                                 break;
9615                 } while (1);
9616
9617                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9618
9619                 if (ret) {
9620                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9621                         goto out_quiesce;
9622                 }
9623         }
9624
9625         if (ctx->restricted) {
9626                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9627                         ret = -EINVAL;
9628                         goto out;
9629                 }
9630
9631                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9632                         ret = -EACCES;
9633                         goto out;
9634                 }
9635         }
9636
9637         switch (opcode) {
9638         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9639                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
9640                 break;
9641         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9642                 ret = -EINVAL;
9643                 if (arg || nr_args)
9644                         break;
9645                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
9646                 break;
9647         case IORING_REGISTER_FILES:
9648                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9649                 break;
9650         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9651                 ret = -EINVAL;
9652                 if (arg || nr_args)
9653                         break;
9654                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9655                 break;
9656         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9657                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9658                 break;
9659         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9660         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9661                 ret = -EINVAL;
9662                 if (nr_args != 1)
9663                         break;
9664                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9665                 if (ret)
9666                         break;
9667                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9668                         ctx->eventfd_async = 1;
9669                 else
9670                         ctx->eventfd_async = 0;
9671                 break;
9672         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9673                 ret = -EINVAL;
9674                 if (arg || nr_args)
9675                         break;
9676                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9677                 break;
9678         case IORING_REGISTER_PROBE:
9679                 ret = -EINVAL;
9680                 if (!arg || nr_args > 256)
9681                         break;
9682                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9683                 break;
9684         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9685                 ret = -EINVAL;
9686                 if (arg || nr_args)
9687                         break;
9688                 ret = io_register_personality(ctx);
9689                 break;
9690         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9691                 ret = -EINVAL;
9692                 if (arg)
9693                         break;
9694                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9695                 break;
9696         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9697                 ret = -EINVAL;
9698                 if (arg || nr_args)
9699                         break;
9700                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9701                 break;
9702         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9703                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9704                 break;
9705         default:
9706                 ret = -EINVAL;
9707                 break;
9708         }
9709
9710 out:
9711         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9712                 /* bring the ctx back to life */
9713                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9714 out_quiesce:
9715                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9716         }
9717         return ret;
9718 }
9719
9720 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9721                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9722 {
9723         struct io_ring_ctx *ctx;
9724         long ret = -EBADF;
9725         struct fd f;
9726
9727         f = fdget(fd);
9728         if (!f.file)
9729                 return -EBADF;
9730
9731         ret = -EOPNOTSUPP;
9732         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9733                 goto out_fput;
9734
9735         ctx = f.file->private_data;
9736
9737         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9738         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9739         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9740         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9741                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9742 out_fput:
9743         fdput(f);
9744         return ret;
9745 }
9746
9747 static int __init io_uring_init(void)
9748 {
9749 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9750         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9751         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9752 } while (0)
9753
9754 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9755         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9756         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9757         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9758         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9759         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9760         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9761         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9762         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9763         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9764         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9765         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9766         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9767         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9768         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9769         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9770         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9771         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9772         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9773         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9774         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9775         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9776         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9777         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9778         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9779         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9780         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9781         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9782         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9783         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9784         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9785
9786         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9787         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9788         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
9789         return 0;
9790 };
9791 __initcall(io_uring_init);