don't make the syscall checking produce errors from warnings
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqe (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/blkdev.h>
61 #include <linux/bvec.h>
62 #include <linux/net.h>
63 #include <net/sock.h>
64 #include <net/af_unix.h>
65 #include <net/scm.h>
66 #include <linux/anon_inodes.h>
67 #include <linux/sched/mm.h>
68 #include <linux/uaccess.h>
69 #include <linux/nospec.h>
70 #include <linux/sizes.h>
71 #include <linux/hugetlb.h>
72 #include <linux/highmem.h>
73 #include <linux/namei.h>
74 #include <linux/fsnotify.h>
75 #include <linux/fadvise.h>
76 #include <linux/eventpoll.h>
77 #include <linux/splice.h>
78 #include <linux/task_work.h>
79 #include <linux/pagemap.h>
80 #include <linux/io_uring.h>
81 #include <linux/tracehook.h>
82
83 #define CREATE_TRACE_POINTS
84 #include <trace/events/io_uring.h>
85
86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
87
88 #include "internal.h"
89 #include "io-wq.h"
90
91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
93 #define IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE 8
94
95 /* only define max */
96 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (1U << 15)
97 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
98                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
99
100 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT (PAGE_SHIFT - 3)
101 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX   (1U << IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT)
102 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK  (IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX - 1)
103
104 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
105
106 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
107                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
108                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
109 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
110                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS)
111
112 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
113
114 struct io_uring {
115         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
116         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
117 };
118
119 /*
120  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
121  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
122  *
123  * The offsets to the member fields are published through struct
124  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
125  */
126 struct io_rings {
127         /*
128          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
129          * masked to get valid indices.
130          *
131          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
132          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
133          * cq ring.
134          */
135         struct io_uring         sq, cq;
136         /*
137          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
138          * ring_entries - 1)
139          */
140         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
141         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
142         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
143         /*
144          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
145          * invalid index stored in array
146          *
147          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
148          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
149          * cached value).
150          *
151          * After a new SQ head value was read by the application this
152          * counter includes all submissions that were dropped reaching
153          * the new SQ head (and possibly more).
154          */
155         u32                     sq_dropped;
156         /*
157          * Runtime SQ flags
158          *
159          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
160          * application.
161          *
162          * The application needs a full memory barrier before checking
163          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
164          */
165         u32                     sq_flags;
166         /*
167          * Runtime CQ flags
168          *
169          * Written by the application, shouldn't be modified by the
170          * kernel.
171          */
172         u32                     cq_flags;
173         /*
174          * Number of completion events lost because the queue was full;
175          * this should be avoided by the application by making sure
176          * there are not more requests pending than there is space in
177          * the completion queue.
178          *
179          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
180          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
181          * cached value).
182          *
183          * As completion events come in out of order this counter is not
184          * ordered with any other data.
185          */
186         u32                     cq_overflow;
187         /*
188          * Ring buffer of completion events.
189          *
190          * The kernel writes completion events fresh every time they are
191          * produced, so the application is allowed to modify pending
192          * entries.
193          */
194         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
195 };
196
197 enum io_uring_cmd_flags {
198         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
199         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
200 };
201
202 struct io_mapped_ubuf {
203         u64             ubuf;
204         u64             ubuf_end;
205         unsigned int    nr_bvecs;
206         unsigned long   acct_pages;
207         struct bio_vec  bvec[];
208 };
209
210 struct io_ring_ctx;
211
212 struct io_overflow_cqe {
213         struct io_uring_cqe cqe;
214         struct list_head list;
215 };
216
217 struct io_fixed_file {
218         /* file * with additional FFS_* flags */
219         unsigned long file_ptr;
220 };
221
222 struct io_rsrc_put {
223         struct list_head list;
224         u64 tag;
225         union {
226                 void *rsrc;
227                 struct file *file;
228                 struct io_mapped_ubuf *buf;
229         };
230 };
231
232 struct io_file_table {
233         struct io_fixed_file *files;
234 };
235
236 struct io_rsrc_node {
237         struct percpu_ref               refs;
238         struct list_head                node;
239         struct list_head                rsrc_list;
240         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
241         struct llist_node               llist;
242         bool                            done;
243 };
244
245 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
246
247 struct io_rsrc_data {
248         struct io_ring_ctx              *ctx;
249
250         u64                             **tags;
251         unsigned int                    nr;
252         rsrc_put_fn                     *do_put;
253         atomic_t                        refs;
254         struct completion               done;
255         bool                            quiesce;
256 };
257
258 struct io_buffer {
259         struct list_head list;
260         __u64 addr;
261         __u32 len;
262         __u16 bid;
263 };
264
265 struct io_restriction {
266         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
267         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
268         u8 sqe_flags_allowed;
269         u8 sqe_flags_required;
270         bool registered;
271 };
272
273 enum {
274         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
275         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
276 };
277
278 struct io_sq_data {
279         refcount_t              refs;
280         atomic_t                park_pending;
281         struct mutex            lock;
282
283         /* ctx's that are using this sqd */
284         struct list_head        ctx_list;
285
286         struct task_struct      *thread;
287         struct wait_queue_head  wait;
288
289         unsigned                sq_thread_idle;
290         int                     sq_cpu;
291         pid_t                   task_pid;
292         pid_t                   task_tgid;
293
294         unsigned long           state;
295         struct completion       exited;
296 };
297
298 #define IO_COMPL_BATCH                  32
299 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
300 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
301
302 struct io_submit_link {
303         struct io_kiocb         *head;
304         struct io_kiocb         *last;
305 };
306
307 struct io_submit_state {
308         struct blk_plug         plug;
309         struct io_submit_link   link;
310
311         /*
312          * io_kiocb alloc cache
313          */
314         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
315         unsigned int            free_reqs;
316
317         bool                    plug_started;
318
319         /*
320          * Batch completion logic
321          */
322         struct io_kiocb         *compl_reqs[IO_COMPL_BATCH];
323         unsigned int            compl_nr;
324         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
325         struct list_head        free_list;
326
327         unsigned int            ios_left;
328 };
329
330 struct io_ring_ctx {
331         /* const or read-mostly hot data */
332         struct {
333                 struct percpu_ref       refs;
334
335                 struct io_rings         *rings;
336                 unsigned int            flags;
337                 unsigned int            compat: 1;
338                 unsigned int            drain_next: 1;
339                 unsigned int            eventfd_async: 1;
340                 unsigned int            restricted: 1;
341                 unsigned int            off_timeout_used: 1;
342                 unsigned int            drain_active: 1;
343         } ____cacheline_aligned_in_smp;
344
345         /* submission data */
346         struct {
347                 struct mutex            uring_lock;
348
349                 /*
350                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
351                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
352                  *
353                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
354                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
355                  * the queue when needed.
356                  *
357                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
358                  * array.
359                  */
360                 u32                     *sq_array;
361                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
362                 unsigned                cached_sq_head;
363                 unsigned                sq_entries;
364                 struct list_head        defer_list;
365
366                 /*
367                  * Fixed resources fast path, should be accessed only under
368                  * uring_lock, and updated through io_uring_register(2)
369                  */
370                 struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
371                 struct io_file_table    file_table;
372                 unsigned                nr_user_files;
373                 unsigned                nr_user_bufs;
374                 struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
375
376                 struct io_submit_state  submit_state;
377                 struct list_head        timeout_list;
378                 struct list_head        ltimeout_list;
379                 struct list_head        cq_overflow_list;
380                 struct xarray           io_buffers;
381                 struct xarray           personalities;
382                 u32                     pers_next;
383                 unsigned                sq_thread_idle;
384         } ____cacheline_aligned_in_smp;
385
386         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
387         struct list_head        locked_free_list;
388         unsigned int            locked_free_nr;
389
390         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
391         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
392
393         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
394         struct list_head        sqd_list;
395
396         unsigned long           check_cq_overflow;
397
398         struct {
399                 unsigned                cached_cq_tail;
400                 unsigned                cq_entries;
401                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
402                 struct wait_queue_head  poll_wait;
403                 struct wait_queue_head  cq_wait;
404                 unsigned                cq_extra;
405                 atomic_t                cq_timeouts;
406                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
407                 unsigned                cq_last_tm_flush;
408         } ____cacheline_aligned_in_smp;
409
410         struct {
411                 spinlock_t              completion_lock;
412
413                 spinlock_t              timeout_lock;
414
415                 /*
416                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
417                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
418                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
419                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
420                  */
421                 struct list_head        iopoll_list;
422                 struct hlist_head       *cancel_hash;
423                 unsigned                cancel_hash_bits;
424                 bool                    poll_multi_queue;
425         } ____cacheline_aligned_in_smp;
426
427         struct io_restriction           restrictions;
428
429         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
430         struct {
431                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
432                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
433                 struct io_rsrc_data             *file_data;
434                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
435
436                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
437                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
438                 struct list_head                rsrc_ref_list;
439                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
440         };
441
442         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
443         struct {
444                 #if defined(CONFIG_UNIX)
445                         struct socket           *ring_sock;
446                 #endif
447                 /* hashed buffered write serialization */
448                 struct io_wq_hash               *hash_map;
449
450                 /* Only used for accounting purposes */
451                 struct user_struct              *user;
452                 struct mm_struct                *mm_account;
453
454                 /* ctx exit and cancelation */
455                 struct llist_head               fallback_llist;
456                 struct delayed_work             fallback_work;
457                 struct work_struct              exit_work;
458                 struct list_head                tctx_list;
459                 struct completion               ref_comp;
460         };
461 };
462
463 struct io_uring_task {
464         /* submission side */
465         int                     cached_refs;
466         struct xarray           xa;
467         struct wait_queue_head  wait;
468         const struct io_ring_ctx *last;
469         struct io_wq            *io_wq;
470         struct percpu_counter   inflight;
471         atomic_t                inflight_tracked;
472         atomic_t                in_idle;
473
474         spinlock_t              task_lock;
475         struct io_wq_work_list  task_list;
476         struct callback_head    task_work;
477         bool                    task_running;
478 };
479
480 /*
481  * First field must be the file pointer in all the
482  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
483  */
484 struct io_poll_iocb {
485         struct file                     *file;
486         struct wait_queue_head          *head;
487         __poll_t                        events;
488         bool                            done;
489         bool                            canceled;
490         struct wait_queue_entry         wait;
491 };
492
493 struct io_poll_update {
494         struct file                     *file;
495         u64                             old_user_data;
496         u64                             new_user_data;
497         __poll_t                        events;
498         bool                            update_events;
499         bool                            update_user_data;
500 };
501
502 struct io_close {
503         struct file                     *file;
504         int                             fd;
505 };
506
507 struct io_timeout_data {
508         struct io_kiocb                 *req;
509         struct hrtimer                  timer;
510         struct timespec64               ts;
511         enum hrtimer_mode               mode;
512         u32                             flags;
513 };
514
515 struct io_accept {
516         struct file                     *file;
517         struct sockaddr __user          *addr;
518         int __user                      *addr_len;
519         int                             flags;
520         u32                             file_slot;
521         unsigned long                   nofile;
522 };
523
524 struct io_sync {
525         struct file                     *file;
526         loff_t                          len;
527         loff_t                          off;
528         int                             flags;
529         int                             mode;
530 };
531
532 struct io_cancel {
533         struct file                     *file;
534         u64                             addr;
535 };
536
537 struct io_timeout {
538         struct file                     *file;
539         u32                             off;
540         u32                             target_seq;
541         struct list_head                list;
542         /* head of the link, used by linked timeouts only */
543         struct io_kiocb                 *head;
544         /* for linked completions */
545         struct io_kiocb                 *prev;
546 };
547
548 struct io_timeout_rem {
549         struct file                     *file;
550         u64                             addr;
551
552         /* timeout update */
553         struct timespec64               ts;
554         u32                             flags;
555         bool                            ltimeout;
556 };
557
558 struct io_rw {
559         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
560         struct kiocb                    kiocb;
561         u64                             addr;
562         u64                             len;
563 };
564
565 struct io_connect {
566         struct file                     *file;
567         struct sockaddr __user          *addr;
568         int                             addr_len;
569 };
570
571 struct io_sr_msg {
572         struct file                     *file;
573         union {
574                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
575                 struct user_msghdr __user       *umsg;
576                 void __user                     *buf;
577         };
578         int                             msg_flags;
579         int                             bgid;
580         size_t                          len;
581         struct io_buffer                *kbuf;
582 };
583
584 struct io_open {
585         struct file                     *file;
586         int                             dfd;
587         u32                             file_slot;
588         struct filename                 *filename;
589         struct open_how                 how;
590         unsigned long                   nofile;
591 };
592
593 struct io_rsrc_update {
594         struct file                     *file;
595         u64                             arg;
596         u32                             nr_args;
597         u32                             offset;
598 };
599
600 struct io_fadvise {
601         struct file                     *file;
602         u64                             offset;
603         u32                             len;
604         u32                             advice;
605 };
606
607 struct io_madvise {
608         struct file                     *file;
609         u64                             addr;
610         u32                             len;
611         u32                             advice;
612 };
613
614 struct io_epoll {
615         struct file                     *file;
616         int                             epfd;
617         int                             op;
618         int                             fd;
619         struct epoll_event              event;
620 };
621
622 struct io_splice {
623         struct file                     *file_out;
624         struct file                     *file_in;
625         loff_t                          off_out;
626         loff_t                          off_in;
627         u64                             len;
628         unsigned int                    flags;
629 };
630
631 struct io_provide_buf {
632         struct file                     *file;
633         __u64                           addr;
634         __u32                           len;
635         __u32                           bgid;
636         __u16                           nbufs;
637         __u16                           bid;
638 };
639
640 struct io_statx {
641         struct file                     *file;
642         int                             dfd;
643         unsigned int                    mask;
644         unsigned int                    flags;
645         const char __user               *filename;
646         struct statx __user             *buffer;
647 };
648
649 struct io_shutdown {
650         struct file                     *file;
651         int                             how;
652 };
653
654 struct io_rename {
655         struct file                     *file;
656         int                             old_dfd;
657         int                             new_dfd;
658         struct filename                 *oldpath;
659         struct filename                 *newpath;
660         int                             flags;
661 };
662
663 struct io_unlink {
664         struct file                     *file;
665         int                             dfd;
666         int                             flags;
667         struct filename                 *filename;
668 };
669
670 struct io_mkdir {
671         struct file                     *file;
672         int                             dfd;
673         umode_t                         mode;
674         struct filename                 *filename;
675 };
676
677 struct io_symlink {
678         struct file                     *file;
679         int                             new_dfd;
680         struct filename                 *oldpath;
681         struct filename                 *newpath;
682 };
683
684 struct io_hardlink {
685         struct file                     *file;
686         int                             old_dfd;
687         int                             new_dfd;
688         struct filename                 *oldpath;
689         struct filename                 *newpath;
690         int                             flags;
691 };
692
693 struct io_completion {
694         struct file                     *file;
695         u32                             cflags;
696 };
697
698 struct io_async_connect {
699         struct sockaddr_storage         address;
700 };
701
702 struct io_async_msghdr {
703         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
704         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
705         struct iovec                    *free_iov;
706         struct sockaddr __user          *uaddr;
707         struct msghdr                   msg;
708         struct sockaddr_storage         addr;
709 };
710
711 struct io_async_rw {
712         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
713         const struct iovec              *free_iovec;
714         struct iov_iter                 iter;
715         size_t                          bytes_done;
716         struct wait_page_queue          wpq;
717 };
718
719 enum {
720         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
721         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
722         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
723         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
724         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
725         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
726
727         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
728         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
729         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
730         REQ_F_CUR_POS_BIT,
731         REQ_F_NOWAIT_BIT,
732         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
733         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
734         REQ_F_POLLED_BIT,
735         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
736         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
737         REQ_F_REISSUE_BIT,
738         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
739         REQ_F_CREDS_BIT,
740         REQ_F_REFCOUNT_BIT,
741         REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT,
742         /* keep async read/write and isreg together and in order */
743         REQ_F_NOWAIT_READ_BIT,
744         REQ_F_NOWAIT_WRITE_BIT,
745         REQ_F_ISREG_BIT,
746
747         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
748         __REQ_F_LAST_BIT,
749 };
750
751 enum {
752         /* ctx owns file */
753         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
754         /* drain existing IO first */
755         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
756         /* linked sqes */
757         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
758         /* doesn't sever on completion < 0 */
759         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
760         /* IOSQE_ASYNC */
761         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
762         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
763         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
764
765         /* fail rest of links */
766         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
767         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
768         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
769         /* read/write uses file position */
770         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
771         /* must not punt to workers */
772         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
773         /* has or had linked timeout */
774         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
775         /* needs cleanup */
776         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
777         /* already went through poll handler */
778         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
779         /* buffer already selected */
780         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
781         /* completion is deferred through io_comp_state */
782         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
783         /* caller should reissue async */
784         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
785         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
786         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
787         /* supports async reads */
788         REQ_F_NOWAIT_READ       = BIT(REQ_F_NOWAIT_READ_BIT),
789         /* supports async writes */
790         REQ_F_NOWAIT_WRITE      = BIT(REQ_F_NOWAIT_WRITE_BIT),
791         /* regular file */
792         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
793         /* has creds assigned */
794         REQ_F_CREDS             = BIT(REQ_F_CREDS_BIT),
795         /* skip refcounting if not set */
796         REQ_F_REFCOUNT          = BIT(REQ_F_REFCOUNT_BIT),
797         /* there is a linked timeout that has to be armed */
798         REQ_F_ARM_LTIMEOUT      = BIT(REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT),
799 };
800
801 struct async_poll {
802         struct io_poll_iocb     poll;
803         struct io_poll_iocb     *double_poll;
804 };
805
806 typedef void (*io_req_tw_func_t)(struct io_kiocb *req, bool *locked);
807
808 struct io_task_work {
809         union {
810                 struct io_wq_work_node  node;
811                 struct llist_node       fallback_node;
812         };
813         io_req_tw_func_t                func;
814 };
815
816 enum {
817         IORING_RSRC_FILE                = 0,
818         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
819 };
820
821 /*
822  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
823  * as the first entry in their struct definition. So you can
824  * access the file pointer through any of the sub-structs,
825  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
826  */
827 struct io_kiocb {
828         union {
829                 struct file             *file;
830                 struct io_rw            rw;
831                 struct io_poll_iocb     poll;
832                 struct io_poll_update   poll_update;
833                 struct io_accept        accept;
834                 struct io_sync          sync;
835                 struct io_cancel        cancel;
836                 struct io_timeout       timeout;
837                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
838                 struct io_connect       connect;
839                 struct io_sr_msg        sr_msg;
840                 struct io_open          open;
841                 struct io_close         close;
842                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
843                 struct io_fadvise       fadvise;
844                 struct io_madvise       madvise;
845                 struct io_epoll         epoll;
846                 struct io_splice        splice;
847                 struct io_provide_buf   pbuf;
848                 struct io_statx         statx;
849                 struct io_shutdown      shutdown;
850                 struct io_rename        rename;
851                 struct io_unlink        unlink;
852                 struct io_mkdir         mkdir;
853                 struct io_symlink       symlink;
854                 struct io_hardlink      hardlink;
855                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
856                 struct io_completion    compl;
857         };
858
859         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
860         void                            *async_data;
861         u8                              opcode;
862         /* polled IO has completed */
863         u8                              iopoll_completed;
864
865         u16                             buf_index;
866         u32                             result;
867
868         struct io_ring_ctx              *ctx;
869         unsigned int                    flags;
870         atomic_t                        refs;
871         struct task_struct              *task;
872         u64                             user_data;
873
874         struct io_kiocb                 *link;
875         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
876
877         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
878         struct list_head                inflight_entry;
879         struct io_task_work             io_task_work;
880         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
881         struct hlist_node               hash_node;
882         struct async_poll               *apoll;
883         struct io_wq_work               work;
884         const struct cred               *creds;
885
886         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
887         struct io_mapped_ubuf           *imu;
888 };
889
890 struct io_tctx_node {
891         struct list_head        ctx_node;
892         struct task_struct      *task;
893         struct io_ring_ctx      *ctx;
894 };
895
896 struct io_defer_entry {
897         struct list_head        list;
898         struct io_kiocb         *req;
899         u32                     seq;
900 };
901
902 struct io_op_def {
903         /* needs req->file assigned */
904         unsigned                needs_file : 1;
905         /* hash wq insertion if file is a regular file */
906         unsigned                hash_reg_file : 1;
907         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
908         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
909         /* opcode is not supported by this kernel */
910         unsigned                not_supported : 1;
911         /* set if opcode supports polled "wait" */
912         unsigned                pollin : 1;
913         unsigned                pollout : 1;
914         /* op supports buffer selection */
915         unsigned                buffer_select : 1;
916         /* do prep async if is going to be punted */
917         unsigned                needs_async_setup : 1;
918         /* should block plug */
919         unsigned                plug : 1;
920         /* size of async data needed, if any */
921         unsigned short          async_size;
922 };
923
924 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
925         [IORING_OP_NOP] = {},
926         [IORING_OP_READV] = {
927                 .needs_file             = 1,
928                 .unbound_nonreg_file    = 1,
929                 .pollin                 = 1,
930                 .buffer_select          = 1,
931                 .needs_async_setup      = 1,
932                 .plug                   = 1,
933                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
934         },
935         [IORING_OP_WRITEV] = {
936                 .needs_file             = 1,
937                 .hash_reg_file          = 1,
938                 .unbound_nonreg_file    = 1,
939                 .pollout                = 1,
940                 .needs_async_setup      = 1,
941                 .plug                   = 1,
942                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
943         },
944         [IORING_OP_FSYNC] = {
945                 .needs_file             = 1,
946         },
947         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
948                 .needs_file             = 1,
949                 .unbound_nonreg_file    = 1,
950                 .pollin                 = 1,
951                 .plug                   = 1,
952                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
953         },
954         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
955                 .needs_file             = 1,
956                 .hash_reg_file          = 1,
957                 .unbound_nonreg_file    = 1,
958                 .pollout                = 1,
959                 .plug                   = 1,
960                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
961         },
962         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
963                 .needs_file             = 1,
964                 .unbound_nonreg_file    = 1,
965         },
966         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
967         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
968                 .needs_file             = 1,
969         },
970         [IORING_OP_SENDMSG] = {
971                 .needs_file             = 1,
972                 .unbound_nonreg_file    = 1,
973                 .pollout                = 1,
974                 .needs_async_setup      = 1,
975                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
976         },
977         [IORING_OP_RECVMSG] = {
978                 .needs_file             = 1,
979                 .unbound_nonreg_file    = 1,
980                 .pollin                 = 1,
981                 .buffer_select          = 1,
982                 .needs_async_setup      = 1,
983                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
984         },
985         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
986                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
987         },
988         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
989                 /* used by timeout updates' prep() */
990         },
991         [IORING_OP_ACCEPT] = {
992                 .needs_file             = 1,
993                 .unbound_nonreg_file    = 1,
994                 .pollin                 = 1,
995         },
996         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
997         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
998                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
999         },
1000         [IORING_OP_CONNECT] = {
1001                 .needs_file             = 1,
1002                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1003                 .pollout                = 1,
1004                 .needs_async_setup      = 1,
1005                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
1006         },
1007         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
1008                 .needs_file             = 1,
1009         },
1010         [IORING_OP_OPENAT] = {},
1011         [IORING_OP_CLOSE] = {},
1012         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
1013         [IORING_OP_STATX] = {},
1014         [IORING_OP_READ] = {
1015                 .needs_file             = 1,
1016                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1017                 .pollin                 = 1,
1018                 .buffer_select          = 1,
1019                 .plug                   = 1,
1020                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1021         },
1022         [IORING_OP_WRITE] = {
1023                 .needs_file             = 1,
1024                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1025                 .pollout                = 1,
1026                 .plug                   = 1,
1027                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1028         },
1029         [IORING_OP_FADVISE] = {
1030                 .needs_file             = 1,
1031         },
1032         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1033         [IORING_OP_SEND] = {
1034                 .needs_file             = 1,
1035                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1036                 .pollout                = 1,
1037         },
1038         [IORING_OP_RECV] = {
1039                 .needs_file             = 1,
1040                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1041                 .pollin                 = 1,
1042                 .buffer_select          = 1,
1043         },
1044         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1045         },
1046         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1047                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1048         },
1049         [IORING_OP_SPLICE] = {
1050                 .needs_file             = 1,
1051                 .hash_reg_file          = 1,
1052                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1053         },
1054         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1055         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1056         [IORING_OP_TEE] = {
1057                 .needs_file             = 1,
1058                 .hash_reg_file          = 1,
1059                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1060         },
1061         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1062                 .needs_file             = 1,
1063         },
1064         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1065         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1066         [IORING_OP_MKDIRAT] = {},
1067         [IORING_OP_SYMLINKAT] = {},
1068         [IORING_OP_LINKAT] = {},
1069 };
1070
1071 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
1072 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
1073
1074 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1075 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1076 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1077                                          struct task_struct *task,
1078                                          bool cancel_all);
1079 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1080
1081 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1082                                  long res, unsigned int cflags);
1083 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1084 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req);
1085 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1086 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1087 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1088                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1089                                      unsigned nr_args);
1090 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1091 static struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
1092                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1093 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1094 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1095
1096 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1097 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1098 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1099
1100 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1101                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index);
1102 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer);
1103
1104 static struct kmem_cache *req_cachep;
1105
1106 static const struct file_operations io_uring_fops;
1107
1108 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1109 {
1110 #if defined(CONFIG_UNIX)
1111         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1112                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1113
1114                 return ctx->ring_sock->sk;
1115         }
1116 #endif
1117         return NULL;
1118 }
1119 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1120
1121 static inline void io_tw_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
1122 {
1123         if (!*locked) {
1124                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1125                 *locked = true;
1126         }
1127 }
1128
1129 #define io_for_each_link(pos, head) \
1130         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1131
1132 /*
1133  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1134  * see commit f958d7b528b1 for details.
1135  */
1136 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1137         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1138
1139 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1140 {
1141         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1142         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1143 }
1144
1145 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1146 {
1147         if (likely(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)))
1148                 return true;
1149
1150         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1151         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1152 }
1153
1154 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1155 {
1156         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1157         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1158 }
1159
1160 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1161 {
1162         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1163         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1164         atomic_inc(&req->refs);
1165 }
1166
1167 static inline void __io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req, int nr)
1168 {
1169         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)) {
1170                 req->flags |= REQ_F_REFCOUNT;
1171                 atomic_set(&req->refs, nr);
1172         }
1173 }
1174
1175 static inline void io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req)
1176 {
1177         __io_req_set_refcount(req, 1);
1178 }
1179
1180 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1181 {
1182         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1183
1184         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1185                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1186                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1187         }
1188 }
1189
1190 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1191 {
1192         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1193
1194         /* already at zero, wait for ->release() */
1195         if (!got)
1196                 wait_for_completion(compl);
1197         percpu_ref_resurrect(ref);
1198         if (got)
1199                 percpu_ref_put(ref);
1200 }
1201
1202 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1203                           bool cancel_all)
1204 {
1205         struct io_kiocb *req;
1206
1207         if (task && head->task != task)
1208                 return false;
1209         if (cancel_all)
1210                 return true;
1211
1212         io_for_each_link(req, head) {
1213                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1214                         return true;
1215         }
1216         return false;
1217 }
1218
1219 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1220 {
1221         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1222 }
1223
1224 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
1225 {
1226         req_set_fail(req);
1227         req->result = res;
1228 }
1229
1230 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1231 {
1232         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1233
1234         complete(&ctx->ref_comp);
1235 }
1236
1237 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1238 {
1239         return !req->timeout.off;
1240 }
1241
1242 static void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
1243 {
1244         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
1245                                                 fallback_work.work);
1246         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
1247         struct io_kiocb *req, *tmp;
1248         bool locked = false;
1249
1250         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1251         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.fallback_node)
1252                 req->io_task_work.func(req, &locked);
1253
1254         if (locked) {
1255                 if (ctx->submit_state.compl_nr)
1256                         io_submit_flush_completions(ctx);
1257                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1258         }
1259         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1260
1261 }
1262
1263 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1264 {
1265         struct io_ring_ctx *ctx;
1266         int hash_bits;
1267
1268         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1269         if (!ctx)
1270                 return NULL;
1271
1272         /*
1273          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1274          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1275          */
1276         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1277         hash_bits -= 5;
1278         if (hash_bits <= 0)
1279                 hash_bits = 1;
1280         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1281         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1282                                         GFP_KERNEL);
1283         if (!ctx->cancel_hash)
1284                 goto err;
1285         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1286
1287         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1288         if (!ctx->dummy_ubuf)
1289                 goto err;
1290         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1291         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1292
1293         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1294                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1295                 goto err;
1296
1297         ctx->flags = p->flags;
1298         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1299         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1300         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wait);
1301         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1302         init_completion(&ctx->ref_comp);
1303         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1304         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1305         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1306         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1307         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1308         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
1309         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1310         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1311         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1312         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
1313         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1314         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1315         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1316         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1317         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1318         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.free_list);
1319         INIT_LIST_HEAD(&ctx->locked_free_list);
1320         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
1321         return ctx;
1322 err:
1323         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1324         kfree(ctx->cancel_hash);
1325         kfree(ctx);
1326         return NULL;
1327 }
1328
1329 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1330 {
1331         struct io_rings *r = ctx->rings;
1332
1333         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1334         ctx->cq_extra--;
1335 }
1336
1337 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1338 {
1339         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1340                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1341
1342                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1343         }
1344
1345         return false;
1346 }
1347
1348 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
1349 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
1350 #ifdef CONFIG_64BIT
1351 #define FFS_ISREG               0x4UL
1352 #else
1353 #define FFS_ISREG               0x0UL
1354 #endif
1355 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
1356
1357 static inline bool io_req_ffs_set(struct io_kiocb *req)
1358 {
1359         return IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE);
1360 }
1361
1362 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1363 {
1364         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1365                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1366                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1367         }
1368 }
1369
1370 static inline void io_unprep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1371 {
1372         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1373 }
1374
1375 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1376 {
1377         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
1378                 return NULL;
1379
1380         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
1381         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1382
1383         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
1384         io_req_set_refcount(req);
1385         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
1386         return req->link;
1387 }
1388
1389 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1390 {
1391         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
1392                 return NULL;
1393         return __io_prep_linked_timeout(req);
1394 }
1395
1396 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1397 {
1398         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1399         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1400
1401         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
1402                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1403                 req->creds = get_current_cred();
1404         }
1405
1406         req->work.list.next = NULL;
1407         req->work.flags = 0;
1408         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1409                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1410
1411         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1412                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1413                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1414         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1415                 if (def->unbound_nonreg_file)
1416                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1417         }
1418
1419         switch (req->opcode) {
1420         case IORING_OP_SPLICE:
1421         case IORING_OP_TEE:
1422                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1423                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1424                 break;
1425         }
1426 }
1427
1428 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1429 {
1430         struct io_kiocb *cur;
1431
1432         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1433                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1434
1435                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
1436                 io_for_each_link(cur, req)
1437                         io_prep_async_work(cur);
1438                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1439         } else {
1440                 io_for_each_link(cur, req)
1441                         io_prep_async_work(cur);
1442         }
1443 }
1444
1445 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
1446 {
1447         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1448         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1449         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1450
1451         /* must not take the lock, NULL it as a precaution */
1452         locked = NULL;
1453
1454         BUG_ON(!tctx);
1455         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1456
1457         /* init ->work of the whole link before punting */
1458         io_prep_async_link(req);
1459
1460         /*
1461          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
1462          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
1463          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
1464          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
1465          * worker for it).
1466          */
1467         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
1468                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1469
1470         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1471                                         &req->work, req->flags);
1472         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1473         if (link)
1474                 io_queue_linked_timeout(link);
1475 }
1476
1477 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1478         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1479         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1480 {
1481         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1482
1483         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1484                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1485                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1486                 list_del_init(&req->timeout.list);
1487                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1488                 io_put_req_deferred(req);
1489         }
1490 }
1491
1492 static void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1493 {
1494         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
1495                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1496                                                 struct io_defer_entry, list);
1497
1498                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1499                         break;
1500                 list_del_init(&de->list);
1501                 io_req_task_queue(de->req);
1502                 kfree(de);
1503         }
1504 }
1505
1506 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1507         __must_hold(&ctx->completion_lock)
1508 {
1509         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1510
1511         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1512         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1513                 u32 events_needed, events_got;
1514                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1515                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1516
1517                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1518                         break;
1519
1520                 /*
1521                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1522                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1523                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1524                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1525                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1526                  */
1527                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1528                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1529                 if (events_got < events_needed)
1530                         break;
1531
1532                 list_del_init(&req->timeout.list);
1533                 io_kill_timeout(req, 0);
1534         }
1535         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1536         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1537 }
1538
1539 static void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1540 {
1541         if (ctx->off_timeout_used)
1542                 io_flush_timeouts(ctx);
1543         if (ctx->drain_active)
1544                 io_queue_deferred(ctx);
1545 }
1546
1547 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1548 {
1549         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active))
1550                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1551         /* order cqe stores with ring update */
1552         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1553 }
1554
1555 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1556 {
1557         struct io_rings *r = ctx->rings;
1558
1559         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1560 }
1561
1562 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1563 {
1564         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1565 }
1566
1567 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1568 {
1569         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1570         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1571
1572         /*
1573          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1574          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1575          * fill the cq entry
1576          */
1577         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1578                 return NULL;
1579
1580         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1581         return &rings->cqes[tail & mask];
1582 }
1583
1584 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1585 {
1586         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1587                 return false;
1588         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1589                 return false;
1590         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1591 }
1592
1593 /*
1594  * This should only get called when at least one event has been posted.
1595  * Some applications rely on the eventfd notification count only changing
1596  * IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's no depedency on
1597  * 1:1 relationship between how many times this function is called (and
1598  * hence the eventfd count) and number of CQEs posted to the CQ ring.
1599  */
1600 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1601 {
1602         /*
1603          * wake_up_all() may seem excessive, but io_wake_function() and
1604          * io_should_wake() handle the termination of the loop and only
1605          * wake as many waiters as we need to.
1606          */
1607         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait))
1608                 wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1609         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1610                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1611         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1612                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1613         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1614                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1615                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1616         }
1617 }
1618
1619 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1620 {
1621         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1622                 if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait))
1623                         wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1624         }
1625         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1626                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1627         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1628                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1629                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1630         }
1631 }
1632
1633 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1634 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1635 {
1636         bool all_flushed, posted;
1637
1638         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1639                 return false;
1640
1641         posted = false;
1642         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1643         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1644                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1645                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1646
1647                 if (!cqe && !force)
1648                         break;
1649                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1650                                         struct io_overflow_cqe, list);
1651                 if (cqe)
1652                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1653                 else
1654                         io_account_cq_overflow(ctx);
1655
1656                 posted = true;
1657                 list_del(&ocqe->list);
1658                 kfree(ocqe);
1659         }
1660
1661         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1662         if (all_flushed) {
1663                 clear_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1664                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1665                            ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1666         }
1667
1668         if (posted)
1669                 io_commit_cqring(ctx);
1670         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1671         if (posted)
1672                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1673         return all_flushed;
1674 }
1675
1676 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1677 {
1678         bool ret = true;
1679
1680         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow)) {
1681                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1682                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1683                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1684                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1685                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1686                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1687         }
1688
1689         return ret;
1690 }
1691
1692 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1693 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1694 {
1695         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1696
1697         if (likely(task == current)) {
1698                 tctx->cached_refs += nr;
1699         } else {
1700                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1701                 if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1702                         wake_up(&tctx->wait);
1703                 put_task_struct_many(task, nr);
1704         }
1705 }
1706
1707 static void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
1708 {
1709         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
1710
1711         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
1712         refcount_add(refill, &current->usage);
1713         tctx->cached_refs += refill;
1714 }
1715
1716 static inline void io_get_task_refs(int nr)
1717 {
1718         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1719
1720         tctx->cached_refs -= nr;
1721         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0))
1722                 io_task_refs_refill(tctx);
1723 }
1724
1725 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1726                                      long res, unsigned int cflags)
1727 {
1728         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1729
1730         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1731         if (!ocqe) {
1732                 /*
1733                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1734                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1735                  * on the floor.
1736                  */
1737                 io_account_cq_overflow(ctx);
1738                 return false;
1739         }
1740         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1741                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1742                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1743                            ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1744
1745         }
1746         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1747         ocqe->cqe.res = res;
1748         ocqe->cqe.flags = cflags;
1749         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1750         return true;
1751 }
1752
1753 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1754                                           long res, unsigned int cflags)
1755 {
1756         struct io_uring_cqe *cqe;
1757
1758         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1759
1760         /*
1761          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1762          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1763          * the ring.
1764          */
1765         cqe = io_get_cqe(ctx);
1766         if (likely(cqe)) {
1767                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1768                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1769                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1770                 return true;
1771         }
1772         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1773 }
1774
1775 /* not as hot to bloat with inlining */
1776 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1777                                           long res, unsigned int cflags)
1778 {
1779         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1780 }
1781
1782 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1783                                  unsigned int cflags)
1784 {
1785         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1786
1787         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1788         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1789         /*
1790          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1791          * free_list cache.
1792          */
1793         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1794                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1795                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
1796                                 io_disarm_next(req);
1797                         if (req->link) {
1798                                 io_req_task_queue(req->link);
1799                                 req->link = NULL;
1800                         }
1801                 }
1802                 io_dismantle_req(req);
1803                 io_put_task(req->task, 1);
1804                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->locked_free_list);
1805                 ctx->locked_free_nr++;
1806         } else {
1807                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1808                         req = NULL;
1809         }
1810         io_commit_cqring(ctx);
1811         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1812
1813         if (req) {
1814                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1815                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1816         }
1817 }
1818
1819 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1820 {
1821         return req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1822 }
1823
1824 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1825                                   unsigned int cflags)
1826 {
1827         if (io_req_needs_clean(req))
1828                 io_clean_op(req);
1829         req->result = res;
1830         req->compl.cflags = cflags;
1831         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1832 }
1833
1834 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1835                                      long res, unsigned cflags)
1836 {
1837         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1838                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1839         else
1840                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1841 }
1842
1843 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1844 {
1845         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1846 }
1847
1848 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1849 {
1850         req_set_fail(req);
1851         io_req_complete_post(req, res, 0);
1852 }
1853
1854 /*
1855  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
1856  * advance and keep them valid across allocations.
1857  */
1858 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1859 {
1860         req->ctx = ctx;
1861         req->link = NULL;
1862         req->async_data = NULL;
1863         /* not necessary, but safer to zero */
1864         req->result = 0;
1865 }
1866
1867 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1868                                         struct io_submit_state *state)
1869 {
1870         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1871         list_splice_init(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
1872         ctx->locked_free_nr = 0;
1873         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1874 }
1875
1876 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1877 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1878 {
1879         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1880         int nr;
1881
1882         /*
1883          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1884          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1885          * side cache.
1886          */
1887         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1888                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
1889
1890         nr = state->free_reqs;
1891         while (!list_empty(&state->free_list)) {
1892                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&state->free_list,
1893                                         struct io_kiocb, inflight_entry);
1894
1895                 list_del(&req->inflight_entry);
1896                 state->reqs[nr++] = req;
1897                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1898                         break;
1899         }
1900
1901         state->free_reqs = nr;
1902         return nr != 0;
1903 }
1904
1905 /*
1906  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
1907  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
1908  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
1909  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
1910  */
1911 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1912         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1913 {
1914         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1915         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1916         int ret, i;
1917
1918         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(state->reqs) < IO_REQ_ALLOC_BATCH);
1919
1920         if (likely(state->free_reqs || io_flush_cached_reqs(ctx)))
1921                 goto got_req;
1922
1923         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1924                                     state->reqs);
1925
1926         /*
1927          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1928          * retry single alloc to be on the safe side.
1929          */
1930         if (unlikely(ret <= 0)) {
1931                 state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1932                 if (!state->reqs[0])
1933                         return NULL;
1934                 ret = 1;
1935         }
1936
1937         for (i = 0; i < ret; i++)
1938                 io_preinit_req(state->reqs[i], ctx);
1939         state->free_reqs = ret;
1940 got_req:
1941         state->free_reqs--;
1942         return state->reqs[state->free_reqs];
1943 }
1944
1945 static inline void io_put_file(struct file *file)
1946 {
1947         if (file)
1948                 fput(file);
1949 }
1950
1951 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1952 {
1953         unsigned int flags = req->flags;
1954
1955         if (io_req_needs_clean(req))
1956                 io_clean_op(req);
1957         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1958                 io_put_file(req->file);
1959         if (req->fixed_rsrc_refs)
1960                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1961         if (req->async_data) {
1962                 kfree(req->async_data);
1963                 req->async_data = NULL;
1964         }
1965 }
1966
1967 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1968 {
1969         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1970
1971         io_dismantle_req(req);
1972         io_put_task(req->task, 1);
1973
1974         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1975         list_add(&req->inflight_entry, &ctx->locked_free_list);
1976         ctx->locked_free_nr++;
1977         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1978
1979         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1980 }
1981
1982 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1983 {
1984         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1985
1986         req->link = nxt->link;
1987         nxt->link = NULL;
1988 }
1989
1990 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1991         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1992         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1993 {
1994         struct io_kiocb *link = req->link;
1995
1996         if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
1997                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1998
1999                 io_remove_next_linked(req);
2000                 link->timeout.head = NULL;
2001                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
2002                         list_del(&link->timeout.list);
2003                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
2004                                              -ECANCELED, 0);
2005                         io_put_req_deferred(link);
2006                         return true;
2007                 }
2008         }
2009         return false;
2010 }
2011
2012 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
2013         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2014 {
2015         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
2016
2017         req->link = NULL;
2018         while (link) {
2019                 long res = -ECANCELED;
2020
2021                 if (link->flags & REQ_F_FAIL)
2022                         res = link->result;
2023
2024                 nxt = link->link;
2025                 link->link = NULL;
2026
2027                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
2028                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, res, 0);
2029                 io_put_req_deferred(link);
2030                 link = nxt;
2031         }
2032 }
2033
2034 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
2035         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2036 {
2037         bool posted = false;
2038
2039         if (req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT) {
2040                 struct io_kiocb *link = req->link;
2041
2042                 req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
2043                 if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2044                         io_remove_next_linked(req);
2045                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
2046                                              -ECANCELED, 0);
2047                         io_put_req_deferred(link);
2048                         posted = true;
2049                 }
2050         } else if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
2051                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2052
2053                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
2054                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
2055                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
2056         }
2057         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
2058                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
2059                 posted |= (req->link != NULL);
2060                 io_fail_links(req);
2061         }
2062         return posted;
2063 }
2064
2065 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2066 {
2067         struct io_kiocb *nxt;
2068
2069         /*
2070          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2071          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2072          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2073          * of the chain.
2074          */
2075         if (req->flags & IO_DISARM_MASK) {
2076                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2077                 bool posted;
2078
2079                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
2080                 posted = io_disarm_next(req);
2081                 if (posted)
2082                         io_commit_cqring(req->ctx);
2083                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2084                 if (posted)
2085                         io_cqring_ev_posted(ctx);
2086         }
2087         nxt = req->link;
2088         req->link = NULL;
2089         return nxt;
2090 }
2091
2092 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2093 {
2094         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
2095                 return NULL;
2096         return __io_req_find_next(req);
2097 }
2098
2099 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
2100 {
2101         if (!ctx)
2102                 return;
2103         if (*locked) {
2104                 if (ctx->submit_state.compl_nr)
2105                         io_submit_flush_completions(ctx);
2106                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2107                 *locked = false;
2108         }
2109         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2110 }
2111
2112 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
2113 {
2114         bool locked = false;
2115         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
2116         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
2117                                                   task_work);
2118
2119         while (1) {
2120                 struct io_wq_work_node *node;
2121
2122                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
2123                 node = tctx->task_list.first;
2124                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2125                 if (!node)
2126                         tctx->task_running = false;
2127                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
2128                 if (!node)
2129                         break;
2130
2131                 do {
2132                         struct io_wq_work_node *next = node->next;
2133                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2134                                                             io_task_work.node);
2135
2136                         if (req->ctx != ctx) {
2137                                 ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2138                                 ctx = req->ctx;
2139                                 /* if not contended, grab and improve batching */
2140                                 locked = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
2141                                 percpu_ref_get(&ctx->refs);
2142                         }
2143                         req->io_task_work.func(req, &locked);
2144                         node = next;
2145                 } while (node);
2146
2147                 cond_resched();
2148         }
2149
2150         ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2151 }
2152
2153 static void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
2154 {
2155         struct task_struct *tsk = req->task;
2156         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
2157         enum task_work_notify_mode notify;
2158         struct io_wq_work_node *node;
2159         unsigned long flags;
2160         bool running;
2161
2162         WARN_ON_ONCE(!tctx);
2163
2164         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2165         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
2166         running = tctx->task_running;
2167         if (!running)
2168                 tctx->task_running = true;
2169         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2170
2171         /* task_work already pending, we're done */
2172         if (running)
2173                 return;
2174
2175         /*
2176          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2177          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2178          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2179          * will do the job.
2180          */
2181         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
2182         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
2183                 wake_up_process(tsk);
2184                 return;
2185         }
2186
2187         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2188         tctx->task_running = false;
2189         node = tctx->task_list.first;
2190         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2191         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2192
2193         while (node) {
2194                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
2195                 node = node->next;
2196                 if (llist_add(&req->io_task_work.fallback_node,
2197                               &req->ctx->fallback_llist))
2198                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
2199         }
2200 }
2201
2202 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2203 {
2204         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2205
2206         /* not needed for normal modes, but SQPOLL depends on it */
2207         io_tw_lock(ctx, locked);
2208         io_req_complete_failed(req, req->result);
2209 }
2210
2211 static void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2212 {
2213         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2214
2215         io_tw_lock(ctx, locked);
2216         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
2217         if (likely(!(req->task->flags & PF_EXITING)))
2218                 __io_queue_sqe(req);
2219         else
2220                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2221 }
2222
2223 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2224 {
2225         req->result = ret;
2226         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
2227         io_req_task_work_add(req);
2228 }
2229
2230 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2231 {
2232         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
2233         io_req_task_work_add(req);
2234 }
2235
2236 static void io_req_task_queue_reissue(struct io_kiocb *req)
2237 {
2238         req->io_task_work.func = io_queue_async_work;
2239         io_req_task_work_add(req);
2240 }
2241
2242 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2243 {
2244         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2245
2246         if (nxt)
2247                 io_req_task_queue(nxt);
2248 }
2249
2250 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2251 {
2252         io_queue_next(req);
2253         __io_free_req(req);
2254 }
2255
2256 static void io_free_req_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2257 {
2258         io_free_req(req);
2259 }
2260
2261 struct req_batch {
2262         struct task_struct      *task;
2263         int                     task_refs;
2264         int                     ctx_refs;
2265 };
2266
2267 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2268 {
2269         rb->task_refs = 0;
2270         rb->ctx_refs = 0;
2271         rb->task = NULL;
2272 }
2273
2274 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2275                                      struct req_batch *rb)
2276 {
2277         if (rb->ctx_refs)
2278                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2279         if (rb->task)
2280                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2281 }
2282
2283 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2284                               struct io_submit_state *state)
2285 {
2286         io_queue_next(req);
2287         io_dismantle_req(req);
2288
2289         if (req->task != rb->task) {
2290                 if (rb->task)
2291                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2292                 rb->task = req->task;
2293                 rb->task_refs = 0;
2294         }
2295         rb->task_refs++;
2296         rb->ctx_refs++;
2297
2298         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2299                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2300         else
2301                 list_add(&req->inflight_entry, &state->free_list);
2302 }
2303
2304 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
2305         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2306 {
2307         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2308         int i, nr = state->compl_nr;
2309         struct req_batch rb;
2310
2311         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2312         for (i = 0; i < nr; i++) {
2313                 struct io_kiocb *req = state->compl_reqs[i];
2314
2315                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2316                                         req->compl.cflags);
2317         }
2318         io_commit_cqring(ctx);
2319         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2320         io_cqring_ev_posted(ctx);
2321
2322         io_init_req_batch(&rb);
2323         for (i = 0; i < nr; i++) {
2324                 struct io_kiocb *req = state->compl_reqs[i];
2325
2326                 if (req_ref_put_and_test(req))
2327                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2328         }
2329
2330         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2331         state->compl_nr = 0;
2332 }
2333
2334 /*
2335  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2336  * was the last reference to this request.
2337  */
2338 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2339 {
2340         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2341
2342         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2343                 nxt = io_req_find_next(req);
2344                 __io_free_req(req);
2345         }
2346         return nxt;
2347 }
2348
2349 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2350 {
2351         if (req_ref_put_and_test(req))
2352                 io_free_req(req);
2353 }
2354
2355 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2356 {
2357         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2358                 req->io_task_work.func = io_free_req_work;
2359                 io_req_task_work_add(req);
2360         }
2361 }
2362
2363 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2364 {
2365         /* See comment at the top of this file */
2366         smp_rmb();
2367         return __io_cqring_events(ctx);
2368 }
2369
2370 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2371 {
2372         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2373
2374         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2375         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2376 }
2377
2378 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2379 {
2380         unsigned int cflags;
2381
2382         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2383         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2384         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2385         kfree(kbuf);
2386         return cflags;
2387 }
2388
2389 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2390 {
2391         struct io_buffer *kbuf;
2392
2393         if (likely(!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)))
2394                 return 0;
2395         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2396         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2397 }
2398
2399 static inline bool io_run_task_work(void)
2400 {
2401         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL) || current->task_works) {
2402                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2403                 tracehook_notify_signal();
2404                 return true;
2405         }
2406
2407         return false;
2408 }
2409
2410 /*
2411  * Find and free completed poll iocbs
2412  */
2413 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2414                                struct list_head *done)
2415 {
2416         struct req_batch rb;
2417         struct io_kiocb *req;
2418
2419         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2420         smp_rmb();
2421
2422         io_init_req_batch(&rb);
2423         while (!list_empty(done)) {
2424                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2425                 list_del(&req->inflight_entry);
2426
2427                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN &&
2428                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2429                         req->iopoll_completed = 0;
2430                         io_req_task_queue_reissue(req);
2431                         continue;
2432                 }
2433
2434                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2435                                         io_put_rw_kbuf(req));
2436                 (*nr_events)++;
2437
2438                 if (req_ref_put_and_test(req))
2439                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2440         }
2441
2442         io_commit_cqring(ctx);
2443         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2444         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2445 }
2446
2447 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2448                         long min)
2449 {
2450         struct io_kiocb *req, *tmp;
2451         LIST_HEAD(done);
2452         bool spin;
2453
2454         /*
2455          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2456          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2457          */
2458         spin = !ctx->poll_multi_queue && *nr_events < min;
2459
2460         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2461                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2462                 int ret;
2463
2464                 /*
2465                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2466                  * If we find a request that requires polling, break out
2467                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2468                  */
2469                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2470                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2471                         continue;
2472                 }
2473                 if (!list_empty(&done))
2474                         break;
2475
2476                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2477                 if (unlikely(ret < 0))
2478                         return ret;
2479                 else if (ret)
2480                         spin = false;
2481
2482                 /* iopoll may have completed current req */
2483                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2484                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2485         }
2486
2487         if (!list_empty(&done))
2488                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2489
2490         return 0;
2491 }
2492
2493 /*
2494  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2495  * find and complete them.
2496  */
2497 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2498 {
2499         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2500                 return;
2501
2502         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2503         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2504                 unsigned int nr_events = 0;
2505
2506                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2507
2508                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2509                 if (nr_events == 0)
2510                         break;
2511                 /*
2512                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2513                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2514                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2515                  */
2516                 if (need_resched()) {
2517                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2518                         cond_resched();
2519                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2520                 }
2521         }
2522         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2523 }
2524
2525 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2526 {
2527         unsigned int nr_events = 0;
2528         int ret = 0;
2529
2530         /*
2531          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2532          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2533          * that got punted to a workqueue.
2534          */
2535         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2536         /*
2537          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2538          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2539          * already triggered a CQE (eg in error).
2540          */
2541         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2542                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2543         if (io_cqring_events(ctx))
2544                 goto out;
2545         do {
2546                 /*
2547                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2548                  * application entering polling for a command before it gets
2549                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2550                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2551                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2552                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2553                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2554                  * very same mutex.
2555                  */
2556                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2557                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
2558
2559                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2560                         io_run_task_work();
2561                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2562
2563                         /* some requests don't go through iopoll_list */
2564                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
2565                             list_empty(&ctx->iopoll_list))
2566                                 break;
2567                 }
2568                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2569         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2570 out:
2571         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2572         return ret;
2573 }
2574
2575 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2576 {
2577         /*
2578          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2579          * thread.
2580          */
2581         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2582                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2583
2584                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2585                 sb_end_write(sb);
2586         }
2587 }
2588
2589 #ifdef CONFIG_BLOCK
2590 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2591 {
2592         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2593
2594         if (!rw)
2595                 return !io_req_prep_async(req);
2596         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2597         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2598         return true;
2599 }
2600
2601 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2602 {
2603         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2604         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2605
2606         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2607                 return false;
2608         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2609             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2610                 return false;
2611         /*
2612          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2613          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2614          * -EAGAIN.
2615          */
2616         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2617                 return false;
2618         /*
2619          * Play it safe and assume not safe to re-import and reissue if we're
2620          * not in the original thread group (or in task context).
2621          */
2622         if (!same_thread_group(req->task, current) || !in_task())
2623                 return false;
2624         return true;
2625 }
2626 #else
2627 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2628 {
2629         return false;
2630 }
2631 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2632 {
2633         return false;
2634 }
2635 #endif
2636
2637 static bool __io_complete_rw_common(struct io_kiocb *req, long res)
2638 {
2639         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2640                 kiocb_end_write(req);
2641         if (res != req->result) {
2642                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2643                     io_rw_should_reissue(req)) {
2644                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2645                         return true;
2646                 }
2647                 req_set_fail(req);
2648                 req->result = res;
2649         }
2650         return false;
2651 }
2652
2653 static void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2654 {
2655         unsigned int cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2656         long res = req->result;
2657
2658         if (*locked) {
2659                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2660                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2661
2662                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
2663                 state->compl_reqs[state->compl_nr++] = req;
2664                 if (state->compl_nr == ARRAY_SIZE(state->compl_reqs))
2665                         io_submit_flush_completions(ctx);
2666         } else {
2667                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
2668         }
2669 }
2670
2671 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2672                              unsigned int issue_flags)
2673 {
2674         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2675                 return;
2676         __io_req_complete(req, 0, req->result, io_put_rw_kbuf(req));
2677 }
2678
2679 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2680 {
2681         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2682
2683         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2684                 return;
2685         req->result = res;
2686         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
2687         io_req_task_work_add(req);
2688 }
2689
2690 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2691 {
2692         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2693
2694         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2695                 kiocb_end_write(req);
2696         if (unlikely(res != req->result)) {
2697                 if (!(res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2698                     io_resubmit_prep(req))) {
2699                         req_set_fail(req);
2700                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2701                 }
2702         }
2703
2704         WRITE_ONCE(req->result, res);
2705         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2706         smp_wmb();
2707         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2708 }
2709
2710 /*
2711  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2712  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2713  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2714  * accessing the kiocb cookie.
2715  */
2716 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2717 {
2718         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2719         const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
2720
2721         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2722         if (unlikely(in_async))
2723                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2724
2725         /*
2726          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2727          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2728          * different devices.
2729          */
2730         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2731                 ctx->poll_multi_queue = false;
2732         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
2733                 struct io_kiocb *list_req;
2734                 unsigned int queue_num0, queue_num1;
2735
2736                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2737                                                 inflight_entry);
2738
2739                 if (list_req->file != req->file) {
2740                         ctx->poll_multi_queue = true;
2741                 } else {
2742                         queue_num0 = blk_qc_t_to_queue_num(list_req->rw.kiocb.ki_cookie);
2743                         queue_num1 = blk_qc_t_to_queue_num(req->rw.kiocb.ki_cookie);
2744                         if (queue_num0 != queue_num1)
2745                                 ctx->poll_multi_queue = true;
2746                 }
2747         }
2748
2749         /*
2750          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2751          * it to the front so we find it first.
2752          */
2753         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2754                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2755         else
2756                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2757
2758         if (unlikely(in_async)) {
2759                 /*
2760                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2761                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2762                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2763                  * whether should wake up sq thread.
2764                  */
2765                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2766                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2767                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2768
2769                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2770         }
2771 }
2772
2773 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2774 {
2775         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2776 }
2777
2778 /*
2779  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2780  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2781  * inline.
2782  */
2783 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, int rw)
2784 {
2785         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2786
2787         if (S_ISBLK(mode)) {
2788                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2789                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2790                         return true;
2791                 return false;
2792         }
2793         if (S_ISSOCK(mode))
2794                 return true;
2795         if (S_ISREG(mode)) {
2796                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2797                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2798                     file->f_op != &io_uring_fops)
2799                         return true;
2800                 return false;
2801         }
2802
2803         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2804         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2805                 return true;
2806
2807         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2808                 return false;
2809
2810         if (rw == READ)
2811                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2812
2813         return file->f_op->write_iter != NULL;
2814 }
2815
2816 static bool io_file_supports_nowait(struct io_kiocb *req, int rw)
2817 {
2818         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_NOWAIT_READ))
2819                 return true;
2820         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_NOWAIT_WRITE))
2821                 return true;
2822
2823         return __io_file_supports_nowait(req->file, rw);
2824 }
2825
2826 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2827 {
2828         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2829         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2830         struct file *file = req->file;
2831         unsigned ioprio;
2832         int ret;
2833
2834         if (!io_req_ffs_set(req) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2835                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2836
2837         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2838         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2839                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2840                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2841         }
2842         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2843         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2844         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2845         if (unlikely(ret))
2846                 return ret;
2847
2848         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2849         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2850                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2851
2852         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2853         if (ioprio) {
2854                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2855                 if (ret)
2856                         return ret;
2857
2858                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2859         } else
2860                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2861
2862         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2863                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2864                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2865                         return -EOPNOTSUPP;
2866
2867                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI | IOCB_ALLOC_CACHE;
2868                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2869                 req->iopoll_completed = 0;
2870         } else {
2871                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2872                         return -EINVAL;
2873                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2874         }
2875
2876         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2877             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2878                 req->imu = NULL;
2879                 io_req_set_rsrc_node(req);
2880         }
2881
2882         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2883         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2884         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2885         return 0;
2886 }
2887
2888 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2889 {
2890         switch (ret) {
2891         case -EIOCBQUEUED:
2892                 break;
2893         case -ERESTARTSYS:
2894         case -ERESTARTNOINTR:
2895         case -ERESTARTNOHAND:
2896         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2897                 /*
2898                  * We can't just restart the syscall, since previously
2899                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2900                  * IO with EINTR.
2901                  */
2902                 ret = -EINTR;
2903                 fallthrough;
2904         default:
2905                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2906         }
2907 }
2908
2909 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2910                        unsigned int issue_flags)
2911 {
2912         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2913         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2914         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2915
2916         /* add previously done IO, if any */
2917         if (io && io->bytes_done > 0) {
2918                 if (ret < 0)
2919                         ret = io->bytes_done;
2920                 else
2921                         ret += io->bytes_done;
2922         }
2923
2924         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2925                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2926         if (ret >= 0 && check_reissue)
2927                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2928         else
2929                 io_rw_done(kiocb, ret);
2930
2931         if (check_reissue && (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
2932                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2933                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2934                         io_req_task_queue_reissue(req);
2935                 } else {
2936                         req_set_fail(req);
2937                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret,
2938                                           io_put_rw_kbuf(req));
2939                 }
2940         }
2941 }
2942
2943 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
2944                              struct io_mapped_ubuf *imu)
2945 {
2946         size_t len = req->rw.len;
2947         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2948         size_t offset;
2949
2950         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2951                 return -EFAULT;
2952         /* not inside the mapped region */
2953         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2954                 return -EFAULT;
2955
2956         /*
2957          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2958          * and advance us to the beginning.
2959          */
2960         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2961         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2962
2963         if (offset) {
2964                 /*
2965                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2966                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2967                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2968                  * we know that:
2969                  *
2970                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2971                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2972                  *    first and last bvec
2973                  *
2974                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2975                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2976                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2977                  * since we can just skip the first segment, which may not
2978                  * be PAGE_SIZE aligned.
2979                  */
2980                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2981
2982                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2983                         iov_iter_advance(iter, offset);
2984                 } else {
2985                         unsigned long seg_skip;
2986
2987                         /* skip first vec */
2988                         offset -= bvec->bv_len;
2989                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2990
2991                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2992                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2993                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2994                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2995                 }
2996         }
2997
2998         return 0;
2999 }
3000
3001 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
3002 {
3003         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3004         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
3005         u16 index, buf_index = req->buf_index;
3006
3007         if (likely(!imu)) {
3008                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
3009                         return -EFAULT;
3010                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
3011                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
3012                 req->imu = imu;
3013         }
3014         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
3015 }
3016
3017 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3018 {
3019         if (needs_lock)
3020                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3021 }
3022
3023 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3024 {
3025         /*
3026          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
3027          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
3028          * The only exception is when we've detached the request and issue it
3029          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
3030          */
3031         if (needs_lock)
3032                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3033 }
3034
3035 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3036                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
3037                                           bool needs_lock)
3038 {
3039         struct io_buffer *head;
3040
3041         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
3042                 return kbuf;
3043
3044         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
3045
3046         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
3047
3048         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3049         if (head) {
3050                 if (!list_empty(&head->list)) {
3051                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
3052                                                         list);
3053                         list_del(&kbuf->list);
3054                 } else {
3055                         kbuf = head;
3056                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3057                 }
3058                 if (*len > kbuf->len)
3059                         *len = kbuf->len;
3060         } else {
3061                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
3062         }
3063
3064         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
3065
3066         return kbuf;
3067 }
3068
3069 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3070                                         bool needs_lock)
3071 {
3072         struct io_buffer *kbuf;
3073         u16 bgid;
3074
3075         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3076         bgid = req->buf_index;
3077         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
3078         if (IS_ERR(kbuf))
3079                 return kbuf;
3080         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
3081         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3082         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3083 }
3084
3085 #ifdef CONFIG_COMPAT
3086 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3087                                 bool needs_lock)
3088 {
3089         struct compat_iovec __user *uiov;
3090         compat_ssize_t clen;
3091         void __user *buf;
3092         ssize_t len;
3093
3094         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3095         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3096                 return -EFAULT;
3097         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3098                 return -EFAULT;
3099         if (clen < 0)
3100                 return -EINVAL;
3101
3102         len = clen;
3103         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3104         if (IS_ERR(buf))
3105                 return PTR_ERR(buf);
3106         iov[0].iov_base = buf;
3107         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3108         return 0;
3109 }
3110 #endif
3111
3112 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3113                                       bool needs_lock)
3114 {
3115         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3116         void __user *buf;
3117         ssize_t len;
3118
3119         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3120                 return -EFAULT;
3121
3122         len = iov[0].iov_len;
3123         if (len < 0)
3124                 return -EINVAL;
3125         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3126         if (IS_ERR(buf))
3127                 return PTR_ERR(buf);
3128         iov[0].iov_base = buf;
3129         iov[0].iov_len = len;
3130         return 0;
3131 }
3132
3133 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3134                                     bool needs_lock)
3135 {
3136         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3137                 struct io_buffer *kbuf;
3138
3139                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3140                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3141                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3142                 return 0;
3143         }
3144         if (req->rw.len != 1)
3145                 return -EINVAL;
3146
3147 #ifdef CONFIG_COMPAT
3148         if (req->ctx->compat)
3149                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3150 #endif
3151
3152         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3153 }
3154
3155 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3156                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3157 {
3158         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3159         size_t sqe_len = req->rw.len;
3160         u8 opcode = req->opcode;
3161         ssize_t ret;
3162
3163         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3164                 *iovec = NULL;
3165                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3166         }
3167
3168         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3169         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3170                 return -EINVAL;
3171
3172         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3173                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3174                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3175                         if (IS_ERR(buf))
3176                                 return PTR_ERR(buf);
3177                         req->rw.len = sqe_len;
3178                 }
3179
3180                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3181                 *iovec = NULL;
3182                 return ret;
3183         }
3184
3185         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3186                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3187                 if (!ret)
3188                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3189                 *iovec = NULL;
3190                 return ret;
3191         }
3192
3193         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3194                               req->ctx->compat);
3195 }
3196
3197 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3198 {
3199         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3200 }
3201
3202 /*
3203  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3204  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3205  */
3206 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3207 {
3208         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3209         struct file *file = req->file;
3210         ssize_t ret = 0;
3211
3212         /*
3213          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3214          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3215          * the kiocb to be handled from an async context.
3216          */
3217         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3218                 return -EOPNOTSUPP;
3219         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3220                 return -EAGAIN;
3221
3222         while (iov_iter_count(iter)) {
3223                 struct iovec iovec;
3224                 ssize_t nr;
3225
3226                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3227                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3228                 } else {
3229                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3230                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3231                 }
3232
3233                 if (rw == READ) {
3234                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3235                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3236                 } else {
3237                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3238                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3239                 }
3240
3241                 if (nr < 0) {
3242                         if (!ret)
3243                                 ret = nr;
3244                         break;
3245                 }
3246                 ret += nr;
3247                 if (nr != iovec.iov_len)
3248                         break;
3249                 req->rw.len -= nr;
3250                 req->rw.addr += nr;
3251                 iov_iter_advance(iter, nr);
3252         }
3253
3254         return ret;
3255 }
3256
3257 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3258                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3259 {
3260         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3261
3262         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3263         rw->free_iovec = iovec;
3264         rw->bytes_done = 0;
3265         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3266         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3267                 return;
3268         if (!iovec) {
3269                 unsigned iov_off = 0;
3270
3271                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3272                 if (iter->iov != fast_iov) {
3273                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3274                         rw->iter.iov += iov_off;
3275                 }
3276                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3277                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3278                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3279         } else {
3280                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3281         }
3282 }
3283
3284 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3285 {
3286         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3287         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3288         return req->async_data == NULL;
3289 }
3290
3291 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3292                              const struct iovec *fast_iov,
3293                              struct iov_iter *iter, bool force)
3294 {
3295         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3296                 return 0;
3297         if (!req->async_data) {
3298                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3299                         kfree(iovec);
3300                         return -ENOMEM;
3301                 }
3302
3303                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3304         }
3305         return 0;
3306 }
3307
3308 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3309 {
3310         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3311         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3312         int ret;
3313
3314         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3315         if (unlikely(ret < 0))
3316                 return ret;
3317
3318         iorw->bytes_done = 0;
3319         iorw->free_iovec = iov;
3320         if (iov)
3321                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3322         return 0;
3323 }
3324
3325 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3326 {
3327         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3328                 return -EBADF;
3329         return io_prep_rw(req, sqe);
3330 }
3331
3332 /*
3333  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3334  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3335  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3336  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3337  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3338  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3339  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3340  * slow path.
3341  */
3342 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3343                              int sync, void *arg)
3344 {
3345         struct wait_page_queue *wpq;
3346         struct io_kiocb *req = wait->private;
3347         struct wait_page_key *key = arg;
3348
3349         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3350
3351         if (!wake_page_match(wpq, key))
3352                 return 0;
3353
3354         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3355         list_del_init(&wait->entry);
3356         io_req_task_queue(req);
3357         return 1;
3358 }
3359
3360 /*
3361  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3362  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3363  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3364  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3365  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3366  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3367  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3368  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3369  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3370  * async worker threads for a blocking retry.
3371  */
3372 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3373 {
3374         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3375         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3376         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3377
3378         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3379         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3380                 return false;
3381
3382         /* Only for buffered IO */
3383         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3384                 return false;
3385
3386         /*
3387          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3388          * support callback based unlocks
3389          */
3390         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))