fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/kthread.h>
  61 #include <linux/blkdev.h>
  62 #include <linux/bvec.h>
  63 #include <linux/net.h>
  64 #include <net/sock.h>
  65 #include <net/af_unix.h>
  66 #include <net/scm.h>
  67 #include <linux/anon_inodes.h>
  68 #include <linux/sched/mm.h>
  69 #include <linux/uaccess.h>
  70 #include <linux/nospec.h>
  71 #include <linux/sizes.h>
  72 #include <linux/hugetlb.h>
  73 #include <linux/highmem.h>
  74 #include <linux/namei.h>
  75 #include <linux/fsnotify.h>
  76 #include <linux/fadvise.h>
  77 #include <linux/eventpoll.h>
  78 #include <linux/fs_struct.h>
  79 #include <linux/splice.h>
  80 #include <linux/task_work.h>
  81 #include <linux/pagemap.h>
  82 #include <linux/io_uring.h>
  83 #include <linux/blk-cgroup.h>
  84 #include <linux/audit.h>
  85
  86 #define CREATE_TRACE_POINTS
  87 #include <trace/events/io_uring.h>
  88
  89 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  90
  91 #include "internal.h"
  92 #include "io-wq.h"
  93
  94 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  95 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  96
  97 /*
  98  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  99  */
 100 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
 101 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
 102 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
 103 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 104 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 105                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 106
 107 struct io_uring {
 108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 110 };
 111
 112 /*
 113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 115  *
 116  * The offsets to the member fields are published through struct
 117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 118  */
 119 struct io_rings {
 120         /*
 121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 122          * masked to get valid indices.
 123          *
 124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 126          * cq ring.
 127          */
 128         struct io_uring         sq, cq;
 129         /*
 130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 131          * ring_entries - 1)
 132          */
 133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 136         /*
 137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 138          * invalid index stored in array
 139          *
 140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 142          * cached value).
 143          *
 144          * After a new SQ head value was read by the application this
 145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 146          * the new SQ head (and possibly more).
 147          */
 148         u32                     sq_dropped;
 149         /*
 150          * Runtime SQ flags
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application.
 154          *
 155          * The application needs a full memory barrier before checking
 156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 157          */
 158         u32                     sq_flags;
 159         /*
 160          * Runtime CQ flags
 161          *
 162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 163          * kernel.
 164          */
 165         u32                     cq_flags;
 166         /*
 167          * Number of completion events lost because the queue was full;
 168          * this should be avoided by the application by making sure
 169          * there are not more requests pending than there is space in
 170          * the completion queue.
 171          *
 172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 174          * cached value).
 175          *
 176          * As completion events come in out of order this counter is not
 177          * ordered with any other data.
 178          */
 179         u32                     cq_overflow;
 180         /*
 181          * Ring buffer of completion events.
 182          *
 183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 184          * produced, so the application is allowed to modify pending
 185          * entries.
 186          */
 187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 188 };
 189
 190 struct io_mapped_ubuf {
 191         u64             ubuf;
 192         size_t          len;
 193         struct          bio_vec *bvec;
 194         unsigned int    nr_bvecs;
 195         unsigned long   acct_pages;
 196 };
 197
 198 struct fixed_file_table {
 199         struct file             **files;
 200 };
 201
 202 struct fixed_file_ref_node {
 203         struct percpu_ref               refs;
 204         struct list_head                node;
 205         struct list_head                file_list;
 206         struct fixed_file_data          *file_data;
 207         struct llist_node               llist;
 208         bool                            done;
 209 };
 210
 211 struct fixed_file_data {
 212         struct fixed_file_table         *table;
 213         struct io_ring_ctx              *ctx;
 214
 215         struct fixed_file_ref_node      *node;
 216         struct percpu_ref               refs;
 217         struct completion               done;
 218         struct list_head                ref_list;
 219         spinlock_t                      lock;
 220 };
 221
 222 struct io_buffer {
 223         struct list_head list;
 224         __u64 addr;
 225         __s32 len;
 226         __u16 bid;
 227 };
 228
 229 struct io_restriction {
 230         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 231         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 232         u8 sqe_flags_allowed;
 233         u8 sqe_flags_required;
 234         bool registered;
 235 };
 236
 237 struct io_sq_data {
 238         refcount_t              refs;
 239         struct mutex            lock;
 240
 241         /* ctx's that are using this sqd */
 242         struct list_head        ctx_list;
 243         struct list_head        ctx_new_list;
 244         struct mutex            ctx_lock;
 245
 246         struct task_struct      *thread;
 247         struct wait_queue_head  wait;
 248 };
 249
 250 struct io_ring_ctx {
 251         struct {
 252                 struct percpu_ref       refs;
 253         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 254
 255         struct {
 256                 unsigned int            flags;
 257                 unsigned int            compat: 1;
 258                 unsigned int            limit_mem: 1;
 259                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 260                 unsigned int            drain_next: 1;
 261                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 262                 unsigned int            restricted: 1;
 263
 264                 /*
 265                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 266                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 267                  *
 268                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 269                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 270                  * the queue when needed.
 271                  *
 272                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 273                  * array.
 274                  */
 275                 u32                     *sq_array;
 276                 unsigned                cached_sq_head;
 277                 unsigned                sq_entries;
 278                 unsigned                sq_mask;
 279                 unsigned                sq_thread_idle;
 280                 unsigned                cached_sq_dropped;
 281                 unsigned                cached_cq_overflow;
 282                 unsigned long           sq_check_overflow;
 283
 284                 struct list_head        defer_list;
 285                 struct list_head        timeout_list;
 286                 struct list_head        cq_overflow_list;
 287
 288                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
 289                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 290         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 291
 292         struct io_rings *rings;
 293
 294         /* IO offload */
 295         struct io_wq            *io_wq;
 296
 297         /*
 298          * For SQPOLL usage - we hold a reference to the parent task, so we
 299          * have access to the ->files
 300          */
 301         struct task_struct      *sqo_task;
 302
 303         /* Only used for accounting purposes */
 304         struct mm_struct        *mm_account;
 305
 306 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
 307         struct cgroup_subsys_state      *sqo_blkcg_css;
 308 #endif
 309
 310         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 311
 312         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 313         struct wait_queue_entry sqo_wait_entry;
 314         struct list_head        sqd_list;
 315
 316         /*
 317          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 318          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 319          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 320          */
 321         struct fixed_file_data  *file_data;
 322         unsigned                nr_user_files;
 323
 324         /* if used, fixed mapped user buffers */
 325         unsigned                nr_user_bufs;
 326         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 327
 328         struct user_struct      *user;
 329
 330         const struct cred       *creds;
 331
 332 #ifdef CONFIG_AUDIT
 333         kuid_t                  loginuid;
 334         unsigned int            sessionid;
 335 #endif
 336
 337         struct completion       ref_comp;
 338         struct completion       sq_thread_comp;
 339
 340         /* if all else fails... */
 341         struct io_kiocb         *fallback_req;
 342
 343 #if defined(CONFIG_UNIX)
 344         struct socket           *ring_sock;
 345 #endif
 346
 347         struct idr              io_buffer_idr;
 348
 349         struct idr              personality_idr;
 350
 351         struct {
 352                 unsigned                cached_cq_tail;
 353                 unsigned                cq_entries;
 354                 unsigned                cq_mask;
 355                 atomic_t                cq_timeouts;
 356                 unsigned long           cq_check_overflow;
 357                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 358                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 359                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 360         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 361
 362         struct {
 363                 struct mutex            uring_lock;
 364                 wait_queue_head_t       wait;
 365         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 366
 367         struct {
 368                 spinlock_t              completion_lock;
 369
 370                 /*
 371                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 372                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 373                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 374                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 375                  */
 376                 struct list_head        iopoll_list;
 377                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 378                 unsigned                cancel_hash_bits;
 379                 bool                    poll_multi_file;
 380
 381                 spinlock_t              inflight_lock;
 382                 struct list_head        inflight_list;
 383         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 384
 385         struct delayed_work             file_put_work;
 386         struct llist_head               file_put_llist;
 387
 388         struct work_struct              exit_work;
 389         struct io_restriction           restrictions;
 390 };
 391
 392 /*
 393  * First field must be the file pointer in all the
 394  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 395  */
 396 struct io_poll_iocb {
 397         struct file                     *file;
 398         union {
 399                 struct wait_queue_head  *head;
 400                 u64                     addr;
 401         };
 402         __poll_t                        events;
 403         bool                            done;
 404         bool                            canceled;
 405         struct wait_queue_entry         wait;
 406 };
 407
 408 struct io_close {
 409         struct file                     *file;
 410         struct file                     *put_file;
 411         int                             fd;
 412 };
 413
 414 struct io_timeout_data {
 415         struct io_kiocb                 *req;
 416         struct hrtimer                  timer;
 417         struct timespec64               ts;
 418         enum hrtimer_mode               mode;
 419 };
 420
 421 struct io_accept {
 422         struct file                     *file;
 423         struct sockaddr __user          *addr;
 424         int __user                      *addr_len;
 425         int                             flags;
 426         unsigned long                   nofile;
 427 };
 428
 429 struct io_sync {
 430         struct file                     *file;
 431         loff_t                          len;
 432         loff_t                          off;
 433         int                             flags;
 434         int                             mode;
 435 };
 436
 437 struct io_cancel {
 438         struct file                     *file;
 439         u64                             addr;
 440 };
 441
 442 struct io_timeout {
 443         struct file                     *file;
 444         u32                             off;
 445         u32                             target_seq;
 446         struct list_head                list;
 447 };
 448
 449 struct io_timeout_rem {
 450         struct file                     *file;
 451         u64                             addr;
 452 };
 453
 454 struct io_rw {
 455         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 456         struct kiocb                    kiocb;
 457         u64                             addr;
 458         u64                             len;
 459 };
 460
 461 struct io_connect {
 462         struct file                     *file;
 463         struct sockaddr __user          *addr;
 464         int                             addr_len;
 465 };
 466
 467 struct io_sr_msg {
 468         struct file                     *file;
 469         union {
 470                 struct user_msghdr __user *umsg;
 471                 void __user             *buf;
 472         };
 473         int                             msg_flags;
 474         int                             bgid;
 475         size_t                          len;
 476         struct io_buffer                *kbuf;
 477 };
 478
 479 struct io_open {
 480         struct file                     *file;
 481         int                             dfd;
 482         bool                            ignore_nonblock;
 483         struct filename                 *filename;
 484         struct open_how                 how;
 485         unsigned long                   nofile;
 486 };
 487
 488 struct io_files_update {
 489         struct file                     *file;
 490         u64                             arg;
 491         u32                             nr_args;
 492         u32                             offset;
 493 };
 494
 495 struct io_fadvise {
 496         struct file                     *file;
 497         u64                             offset;
 498         u32                             len;
 499         u32                             advice;
 500 };
 501
 502 struct io_madvise {
 503         struct file                     *file;
 504         u64                             addr;
 505         u32                             len;
 506         u32                             advice;
 507 };
 508
 509 struct io_epoll {
 510         struct file                     *file;
 511         int                             epfd;
 512         int                             op;
 513         int                             fd;
 514         struct epoll_event              event;
 515 };
 516
 517 struct io_splice {
 518         struct file                     *file_out;
 519         struct file                     *file_in;
 520         loff_t                          off_out;
 521         loff_t                          off_in;
 522         u64                             len;
 523         unsigned int                    flags;
 524 };
 525
 526 struct io_provide_buf {
 527         struct file                     *file;
 528         __u64                           addr;
 529         __s32                           len;
 530         __u32                           bgid;
 531         __u16                           nbufs;
 532         __u16                           bid;
 533 };
 534
 535 struct io_statx {
 536         struct file                     *file;
 537         int                             dfd;
 538         unsigned int                    mask;
 539         unsigned int                    flags;
 540         const char __user               *filename;
 541         struct statx __user             *buffer;
 542 };
 543
 544 struct io_completion {
 545         struct file                     *file;
 546         struct list_head                list;
 547         int                             cflags;
 548 };
 549
 550 struct io_async_connect {
 551         struct sockaddr_storage         address;
 552 };
 553
 554 struct io_async_msghdr {
 555         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 556         struct iovec                    *iov;
 557         struct sockaddr __user          *uaddr;
 558         struct msghdr                   msg;
 559         struct sockaddr_storage         addr;
 560 };
 561
 562 struct io_async_rw {
 563         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 564         const struct iovec              *free_iovec;
 565         struct iov_iter                 iter;
 566         size_t                          bytes_done;
 567         struct wait_page_queue          wpq;
 568 };
 569
 570 enum {
 571         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 572         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 573         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 574         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 575         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 576         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 577
 578         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
 579         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 580         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 581         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 582         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 583         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 584         REQ_F_ISREG_BIT,
 585         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 586         REQ_F_POLLED_BIT,
 587         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 588         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 589         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
 590         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 591
 592         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 593         __REQ_F_LAST_BIT,
 594 };
 595
 596 enum {
 597         /* ctx owns file */
 598         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 599         /* drain existing IO first */
 600         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 601         /* linked sqes */
 602         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 603         /* doesn't sever on completion < 0 */
 604         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 605         /* IOSQE_ASYNC */
 606         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 607         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 608         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 609
 610         /* head of a link */
 611         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
 612         /* fail rest of links */
 613         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 614         /* on inflight list */
 615         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 616         /* read/write uses file position */
 617         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 618         /* must not punt to workers */
 619         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 620         /* has or had linked timeout */
 621         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 622         /* regular file */
 623         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 624         /* needs cleanup */
 625         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 626         /* already went through poll handler */
 627         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 628         /* buffer already selected */
 629         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 630         /* doesn't need file table for this request */
 631         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 632         /* io_wq_work is initialized */
 633         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
 634         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 635         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 636 };
 637
 638 struct async_poll {
 639         struct io_poll_iocb     poll;
 640         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 641 };
 642
 643 /*
 644  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 645  * as the first entry in their struct definition. So you can
 646  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 647  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 648  */
 649 struct io_kiocb {
 650         union {
 651                 struct file             *file;
 652                 struct io_rw            rw;
 653                 struct io_poll_iocb     poll;
 654                 struct io_accept        accept;
 655                 struct io_sync          sync;
 656                 struct io_cancel        cancel;
 657                 struct io_timeout       timeout;
 658                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 659                 struct io_connect       connect;
 660                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 661                 struct io_open          open;
 662                 struct io_close         close;
 663                 struct io_files_update  files_update;
 664                 struct io_fadvise       fadvise;
 665                 struct io_madvise       madvise;
 666                 struct io_epoll         epoll;
 667                 struct io_splice        splice;
 668                 struct io_provide_buf   pbuf;
 669                 struct io_statx         statx;
 670                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 671                 struct io_completion    compl;
 672         };
 673
 674         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 675         void                            *async_data;
 676         u8                              opcode;
 677         /* polled IO has completed */
 678         u8                              iopoll_completed;
 679
 680         u16                             buf_index;
 681         u32                             result;
 682
 683         struct io_ring_ctx              *ctx;
 684         unsigned int                    flags;
 685         refcount_t                      refs;
 686         struct task_struct              *task;
 687         u64                             user_data;
 688
 689         struct list_head                link_list;
 690
 691         /*
 692          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 693          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 694          */
 695         struct list_head                inflight_entry;
 696
 697         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
 698         struct callback_head            task_work;
 699         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 700         struct hlist_node               hash_node;
 701         struct async_poll               *apoll;
 702         struct io_wq_work               work;
 703 };
 704
 705 struct io_defer_entry {
 706         struct list_head        list;
 707         struct io_kiocb         *req;
 708         u32                     seq;
 709 };
 710
 711 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 712
 713 struct io_comp_state {
 714         unsigned int            nr;
 715         struct list_head        list;
 716         struct io_ring_ctx      *ctx;
 717 };
 718
 719 struct io_submit_state {
 720         struct blk_plug         plug;
 721
 722         /*
 723          * io_kiocb alloc cache
 724          */
 725         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
 726         unsigned int            free_reqs;
 727
 728         /*
 729          * Batch completion logic
 730          */
 731         struct io_comp_state    comp;
 732
 733         /*
 734          * File reference cache
 735          */
 736         struct file             *file;
 737         unsigned int            fd;
 738         unsigned int            has_refs;
 739         unsigned int            ios_left;
 740 };
 741
 742 struct io_op_def {
 743         /* needs req->file assigned */
 744         unsigned                needs_file : 1;
 745         /* don't fail if file grab fails */
 746         unsigned                needs_file_no_error : 1;
 747         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 748         unsigned                hash_reg_file : 1;
 749         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 750         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 751         /* opcode is not supported by this kernel */
 752         unsigned                not_supported : 1;
 753         /* set if opcode supports polled "wait" */
 754         unsigned                pollin : 1;
 755         unsigned                pollout : 1;
 756         /* op supports buffer selection */
 757         unsigned                buffer_select : 1;
 758         /* must always have async data allocated */
 759         unsigned                needs_async_data : 1;
 760         /* size of async data needed, if any */
 761         unsigned short          async_size;
 762         unsigned                work_flags;
 763 };
 764
 765 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 766         [IORING_OP_NOP] = {},
 767         [IORING_OP_READV] = {
 768                 .needs_file             = 1,
 769                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 770                 .pollin                 = 1,
 771                 .buffer_select          = 1,
 772                 .needs_async_data       = 1,
 773                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 774                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 775         },
 776         [IORING_OP_WRITEV] = {
 777                 .needs_file             = 1,
 778                 .hash_reg_file          = 1,
 779                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 780                 .pollout                = 1,
 781                 .needs_async_data       = 1,
 782                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 783                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 784                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
 785         },
 786         [IORING_OP_FSYNC] = {
 787                 .needs_file             = 1,
 788                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 789         },
 790         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 791                 .needs_file             = 1,
 792                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 793                 .pollin                 = 1,
 794                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 795                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM,
 796         },
 797         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 798                 .needs_file             = 1,
 799                 .hash_reg_file          = 1,
 800                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 801                 .pollout                = 1,
 802                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 803                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE |
 804                                                 IO_WQ_WORK_MM,
 805         },
 806         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 807                 .needs_file             = 1,
 808                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 809         },
 810         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 811         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 812                 .needs_file             = 1,
 813                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 814         },
 815         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 816                 .needs_file             = 1,
 817                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 818                 .pollout                = 1,
 819                 .needs_async_data       = 1,
 820                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 821                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 822                                                 IO_WQ_WORK_FS,
 823         },
 824         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 825                 .needs_file             = 1,
 826                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 827                 .pollin                 = 1,
 828                 .buffer_select          = 1,
 829                 .needs_async_data       = 1,
 830                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 831                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 832                                                 IO_WQ_WORK_FS,
 833         },
 834         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 835                 .needs_async_data       = 1,
 836                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 837                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 838         },
 839         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
 840         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 841                 .needs_file             = 1,
 842                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 843                 .pollin                 = 1,
 844                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES,
 845         },
 846         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 847         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 848                 .needs_async_data       = 1,
 849                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 850                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 851         },
 852         [IORING_OP_CONNECT] = {
 853                 .needs_file             = 1,
 854                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 855                 .pollout                = 1,
 856                 .needs_async_data       = 1,
 857                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 858                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 859         },
 860         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 861                 .needs_file             = 1,
 862                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE,
 863         },
 864         [IORING_OP_OPENAT] = {
 865                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 866                                                 IO_WQ_WORK_FS,
 867         },
 868         [IORING_OP_CLOSE] = {
 869                 .needs_file             = 1,
 870                 .needs_file_no_error    = 1,
 871                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 872         },
 873         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
 874                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM,
 875         },
 876         [IORING_OP_STATX] = {
 877                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM |
 878                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 879         },
 880         [IORING_OP_READ] = {
 881                 .needs_file             = 1,
 882                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 883                 .pollin                 = 1,
 884                 .buffer_select          = 1,
 885                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 886                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 887         },
 888         [IORING_OP_WRITE] = {
 889                 .needs_file             = 1,
 890                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 891                 .pollout                = 1,
 892                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 893                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 894                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
 895         },
 896         [IORING_OP_FADVISE] = {
 897                 .needs_file             = 1,
 898                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 899         },
 900         [IORING_OP_MADVISE] = {
 901                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 902         },
 903         [IORING_OP_SEND] = {
 904                 .needs_file             = 1,
 905                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 906                 .pollout                = 1,
 907                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 908         },
 909         [IORING_OP_RECV] = {
 910                 .needs_file             = 1,
 911                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 912                 .pollin                 = 1,
 913                 .buffer_select          = 1,
 914                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 915         },
 916         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 917                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_FS |
 918                                                 IO_WQ_WORK_BLKCG,
 919         },
 920         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 921                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 922                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES,
 923         },
 924         [IORING_OP_SPLICE] = {
 925                 .needs_file             = 1,
 926                 .hash_reg_file          = 1,
 927                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 928                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 929         },
 930         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 931         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 932         [IORING_OP_TEE] = {
 933                 .needs_file             = 1,
 934                 .hash_reg_file          = 1,
 935                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 936         },
 937 };
 938
 939 enum io_mem_account {
 940         ACCT_LOCKED,
 941         ACCT_PINNED,
 942 };
 943
 944 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
 945                              struct io_comp_state *cs);
 946 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
 947 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
 948 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
 949 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
 950 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 951 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 952 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 953 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
 954                                  struct io_uring_files_update *ip,
 955                                  unsigned nr_args);
 956 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
 957 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
 958                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
 959 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs);
 960 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
 961
 962 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
 963                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
 964                                bool needs_lock);
 965 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
 966                              const struct iovec *fast_iov,
 967                              struct iov_iter *iter, bool force);
 968
 969 static struct kmem_cache *req_cachep;
 970
 971 static const struct file_operations io_uring_fops;
 972
 973 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
 974 {
 975 #if defined(CONFIG_UNIX)
 976         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
 977                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
 978
 979                 return ctx->ring_sock->sk;
 980         }
 981 #endif
 982         return NULL;
 983 }
 984 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
 985
 986 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
 987 {
 988         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
 989                           REQ_F_INFLIGHT))
 990                 __io_clean_op(req);
 991 }
 992
 993 static void io_sq_thread_drop_mm(void)
 994 {
 995         struct mm_struct *mm = current->mm;
 996
 997         if (mm) {
 998                 kthread_unuse_mm(mm);
 999                 mmput(mm);
1000                 current->mm = NULL;
1001         }
1002 }
1003
1004 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
1005 {
1006         struct mm_struct *mm;
1007
1008         if (current->mm)
1009                 return 0;
1010
1011         /* Should never happen */
1012         if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)))
1013                 return -EFAULT;
1014
1015         task_lock(ctx->sqo_task);
1016         mm = ctx->sqo_task->mm;
1017         if (unlikely(!mm || !mmget_not_zero(mm)))
1018                 mm = NULL;
1019         task_unlock(ctx->sqo_task);
1020
1021         if (mm) {
1022                 kthread_use_mm(mm);
1023                 return 0;
1024         }
1025
1026         return -EFAULT;
1027 }
1028
1029 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
1030                                    struct io_kiocb *req)
1031 {
1032         if (!(io_op_defs[req->opcode].work_flags & IO_WQ_WORK_MM))
1033                 return 0;
1034         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
1035 }
1036
1037 static void io_sq_thread_associate_blkcg(struct io_ring_ctx *ctx,
1038                                          struct cgroup_subsys_state **cur_css)
1039
1040 {
1041 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1042         /* puts the old one when swapping */
1043         if (*cur_css != ctx->sqo_blkcg_css) {
1044                 kthread_associate_blkcg(ctx->sqo_blkcg_css);
1045                 *cur_css = ctx->sqo_blkcg_css;
1046         }
1047 #endif
1048 }
1049
1050 static void io_sq_thread_unassociate_blkcg(void)
1051 {
1052 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1053         kthread_associate_blkcg(NULL);
1054 #endif
1055 }
1056
1057 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1058 {
1059         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1060                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1061 }
1062
1063 /*
1064  * None of these are dereferenced, they are simply used to check if any of
1065  * them have changed. If we're under current and check they are still the
1066  * same, we're fine to grab references to them for actual out-of-line use.
1067  */
1068 static void io_init_identity(struct io_identity *id)
1069 {
1070         id->files = current->files;
1071         id->mm = current->mm;
1072 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1073         rcu_read_lock();
1074         id->blkcg_css = blkcg_css();
1075         rcu_read_unlock();
1076 #endif
1077         id->creds = current_cred();
1078         id->nsproxy = current->nsproxy;
1079         id->fs = current->fs;
1080         id->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1081 #ifdef CONFIG_AUDIT
1082         id->loginuid = current->loginuid;
1083         id->sessionid = current->sessionid;
1084 #endif
1085         refcount_set(&id->count, 1);
1086 }
1087
1088 static inline void __io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1089 {
1090         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1091         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1092 }
1093
1094 /*
1095  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
1096  * touch any members of io_wq_work.
1097  */
1098 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1099 {
1100         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1101
1102         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1103                 return;
1104
1105         __io_req_init_async(req);
1106
1107         /* Grab a ref if this isn't our static identity */
1108         req->work.identity = tctx->identity;
1109         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
1110                 refcount_inc(&req->work.identity->count);
1111 }
1112
1113 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1114 {
1115         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1116 }
1117
1118 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1119 {
1120         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1121
1122         complete(&ctx->ref_comp);
1123 }
1124
1125 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1126 {
1127         return !req->timeout.off;
1128 }
1129
1130 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1131 {
1132         struct io_ring_ctx *ctx;
1133         int hash_bits;
1134
1135         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1136         if (!ctx)
1137                 return NULL;
1138
1139         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1140         if (!ctx->fallback_req)
1141                 goto err;
1142
1143         /*
1144          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1145          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1146          */
1147         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1148         hash_bits -= 5;
1149         if (hash_bits <= 0)
1150                 hash_bits = 1;
1151         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1152         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1153                                         GFP_KERNEL);
1154         if (!ctx->cancel_hash)
1155                 goto err;
1156         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1157
1158         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1159                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1160                 goto err;
1161
1162         ctx->flags = p->flags;
1163         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1164         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1165         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1166         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1167         init_completion(&ctx->ref_comp);
1168         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1169         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1170         idr_init(&ctx->personality_idr);
1171         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1172         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1173         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1174         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1175         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1176         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1177         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1178         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1179         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1180         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1181         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1182         return ctx;
1183 err:
1184         if (ctx->fallback_req)
1185                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1186         kfree(ctx->cancel_hash);
1187         kfree(ctx);
1188         return NULL;
1189 }
1190
1191 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1192 {
1193         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1194                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1195
1196                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1197                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1198         }
1199
1200         return false;
1201 }
1202
1203 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1204 {
1205         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1206
1207         /* order cqe stores with ring update */
1208         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1209
1210         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1211                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1212                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1213         }
1214 }
1215
1216 static void io_put_identity(struct io_uring_task *tctx, struct io_kiocb *req)
1217 {
1218         if (req->work.identity == &tctx->__identity)
1219                 return;
1220         if (refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1221                 kfree(req->work.identity);
1222 }
1223
1224 static void io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1225 {
1226         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1227                 return;
1228
1229         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1230
1231         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1232                 mmdrop(req->work.identity->mm);
1233                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_MM;
1234         }
1235 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1236         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) {
1237                 css_put(req->work.identity->blkcg_css);
1238                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_BLKCG;
1239         }
1240 #endif
1241         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) {
1242                 put_cred(req->work.identity->creds);
1243                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_CREDS;
1244         }
1245         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) {
1246                 struct fs_struct *fs = req->work.identity->fs;
1247
1248                 spin_lock(&req->work.identity->fs->lock);
1249                 if (--fs->users)
1250                         fs = NULL;
1251                 spin_unlock(&req->work.identity->fs->lock);
1252                 if (fs)
1253                         free_fs_struct(fs);
1254                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FS;
1255         }
1256
1257         io_put_identity(req->task->io_uring, req);
1258 }
1259
1260 /*
1261  * Create a private copy of io_identity, since some fields don't match
1262  * the current context.
1263  */
1264 static bool io_identity_cow(struct io_kiocb *req)
1265 {
1266         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1267         const struct cred *creds = NULL;
1268         struct io_identity *id;
1269
1270         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)
1271                 creds = req->work.identity->creds;
1272
1273         id = kmemdup(req->work.identity, sizeof(*id), GFP_KERNEL);
1274         if (unlikely(!id)) {
1275                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1276                 return false;
1277         }
1278
1279         /*
1280          * We can safely just re-init the creds we copied  Either the field
1281          * matches the current one, or we haven't grabbed it yet. The only
1282          * exception is ->creds, through registered personalities, so handle
1283          * that one separately.
1284          */
1285         io_init_identity(id);
1286         if (creds)
1287                 req->work.identity->creds = creds;
1288
1289         /* add one for this request */
1290         refcount_inc(&id->count);
1291
1292         /* drop tctx and req identity references, if needed */
1293         if (tctx->identity != &tctx->__identity &&
1294             refcount_dec_and_test(&tctx->identity->count))
1295                 kfree(tctx->identity);
1296         if (req->work.identity != &tctx->__identity &&
1297             refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1298                 kfree(req->work.identity);
1299
1300         req->work.identity = id;
1301         tctx->identity = id;
1302         return true;
1303 }
1304
1305 static bool io_grab_identity(struct io_kiocb *req)
1306 {
1307         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1308         struct io_identity *id = req->work.identity;
1309         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1310
1311         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FSIZE) {
1312                 if (id->fsize != rlimit(RLIMIT_FSIZE))
1313                         return false;
1314                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FSIZE;
1315         }
1316
1317         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1318             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1319             !(req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE)) {
1320                 if (id->files != current->files ||
1321                     id->nsproxy != current->nsproxy)
1322                         return false;
1323                 atomic_inc(&id->files->count);
1324                 get_nsproxy(id->nsproxy);
1325                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1326
1327                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1328                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1329                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1330                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FILES;
1331         }
1332 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1333         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) &&
1334             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_BLKCG)) {
1335                 rcu_read_lock();
1336                 if (id->blkcg_css != blkcg_css()) {
1337                         rcu_read_unlock();
1338                         return false;
1339                 }
1340                 /*
1341                  * This should be rare, either the cgroup is dying or the task
1342                  * is moving cgroups. Just punt to root for the handful of ios.
1343                  */
1344                 if (css_tryget_online(id->blkcg_css))
1345                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_BLKCG;
1346                 rcu_read_unlock();
1347         }
1348 #endif
1349         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)) {
1350                 if (id->creds != current_cred())
1351                         return false;
1352                 get_cred(id->creds);
1353                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
1354         }
1355 #ifdef CONFIG_AUDIT
1356         if (!uid_eq(current->loginuid, id->loginuid) ||
1357             current->sessionid != id->sessionid)
1358                 return false;
1359 #endif
1360         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) &&
1361             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FS)) {
1362                 if (current->fs != id->fs)
1363                         return false;
1364                 spin_lock(&id->fs->lock);
1365                 if (!id->fs->in_exec) {
1366                         id->fs->users++;
1367                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FS;
1368                 } else {
1369                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1370                 }
1371                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1372         }
1373
1374         return true;
1375 }
1376
1377 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1378 {
1379         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1380         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1381         struct io_identity *id;
1382
1383         io_req_init_async(req);
1384         id = req->work.identity;
1385
1386         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1387                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1388
1389         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1390                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1391                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1392         } else {
1393                 if (def->unbound_nonreg_file)
1394                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1395         }
1396
1397         /* ->mm can never change on us */
1398         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) &&
1399             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM)) {
1400                 mmgrab(id->mm);
1401                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_MM;
1402         }
1403
1404         /* if we fail grabbing identity, we must COW, regrab, and retry */
1405         if (io_grab_identity(req))
1406                 return;
1407
1408         if (!io_identity_cow(req))
1409                 return;
1410
1411         /* can't fail at this point */
1412         if (!io_grab_identity(req))
1413                 WARN_ON(1);
1414 }
1415
1416 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1417 {
1418         struct io_kiocb *cur;
1419
1420         io_prep_async_work(req);
1421         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1422                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1423                         io_prep_async_work(cur);
1424 }
1425
1426 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1427 {
1428         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1429         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1430
1431         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1432                                         &req->work, req->flags);
1433         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1434         return link;
1435 }
1436
1437 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1438 {
1439         struct io_kiocb *link;
1440
1441         /* init ->work of the whole link before punting */
1442         io_prep_async_link(req);
1443         link = __io_queue_async_work(req);
1444
1445         if (link)
1446                 io_queue_linked_timeout(link);
1447 }
1448
1449 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1450 {
1451         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1452         int ret;
1453
1454         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1455         if (ret != -1) {
1456                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1457                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1458                 list_del_init(&req->timeout.list);
1459                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1460                 io_put_req_deferred(req, 1);
1461         }
1462 }
1463
1464 static bool io_task_match(struct io_kiocb *req, struct task_struct *tsk)
1465 {
1466         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1467
1468         if (!tsk || req->task == tsk)
1469                 return true;
1470         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1471                 if (ctx->sq_data && req->task == ctx->sq_data->thread)
1472                         return true;
1473         }
1474         return false;
1475 }
1476
1477 /*
1478  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1479  */
1480 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk)
1481 {
1482         struct io_kiocb *req, *tmp;
1483         int canceled = 0;
1484
1485         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1486         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1487                 if (io_task_match(req, tsk)) {
1488                         io_kill_timeout(req);
1489                         canceled++;
1490                 }
1491         }
1492         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1493         return canceled != 0;
1494 }
1495
1496 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1497 {
1498         do {
1499                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1500                                                 struct io_defer_entry, list);
1501                 struct io_kiocb *link;
1502
1503                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1504                         break;
1505                 list_del_init(&de->list);
1506                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1507                 link = __io_queue_async_work(de->req);
1508                 if (link) {
1509                         __io_queue_linked_timeout(link);
1510                         /* drop submission reference */
1511                         io_put_req_deferred(link, 1);
1512                 }
1513                 kfree(de);
1514         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1515 }
1516
1517 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1518 {
1519         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1520                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1521                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1522
1523                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1524                         break;
1525                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1526                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1527                         break;
1528
1529                 list_del_init(&req->timeout.list);
1530                 io_kill_timeout(req);
1531         }
1532 }
1533
1534 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1535 {
1536         io_flush_timeouts(ctx);
1537         __io_commit_cqring(ctx);
1538
1539         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1540                 __io_queue_deferred(ctx);
1541 }
1542
1543 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1544 {
1545         struct io_rings *r = ctx->rings;
1546
1547         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1548 }
1549
1550 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1551 {
1552         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1553         unsigned tail;
1554
1555         tail = ctx->cached_cq_tail;
1556         /*
1557          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1558          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1559          * fill the cq entry
1560          */
1561         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1562                 return NULL;
1563
1564         ctx->cached_cq_tail++;
1565         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1566 }
1567
1568 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1569 {
1570         if (!ctx->cq_ev_fd)
1571                 return false;
1572         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1573                 return false;
1574         if (!ctx->eventfd_async)
1575                 return true;
1576         return io_wq_current_is_worker();
1577 }
1578
1579 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1580 {
1581         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1582                 wake_up(&ctx->wait);
1583         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1584                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1585         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1586                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1587 }
1588
1589 static void io_cqring_mark_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1590 {
1591         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1592                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1593                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1594                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1595         }
1596 }
1597
1598 static inline bool __io_match_files(struct io_kiocb *req,
1599                                     struct files_struct *files)
1600 {
1601         return ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
1602                 (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES)) &&
1603                 req->work.identity->files == files;
1604 }
1605
1606 static bool io_match_files(struct io_kiocb *req,
1607                            struct files_struct *files)
1608 {
1609         struct io_kiocb *link;
1610
1611         if (!files)
1612                 return true;
1613         if (__io_match_files(req, files))
1614                 return true;
1615         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD) {
1616                 list_for_each_entry(link, &req->link_list, link_list) {
1617                         if (__io_match_files(link, files))
1618                                 return true;
1619                 }
1620         }
1621         return false;
1622 }
1623
1624 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1625 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1626                                      struct task_struct *tsk,
1627                                      struct files_struct *files)
1628 {
1629         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1630         struct io_kiocb *req, *tmp;
1631         struct io_uring_cqe *cqe;
1632         unsigned long flags;
1633         LIST_HEAD(list);
1634
1635         if (!force) {
1636                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1637                         return true;
1638                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1639                     rings->cq_ring_entries))
1640                         return false;
1641         }
1642
1643         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1644
1645         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1646         if (force)
1647                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1648
1649         cqe = NULL;
1650         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1651                 if (tsk && req->task != tsk)
1652                         continue;
1653                 if (!io_match_files(req, files))
1654                         continue;
1655
1656                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1657                 if (!cqe && !force)
1658                         break;
1659
1660                 list_move(&req->compl.list, &list);
1661                 if (cqe) {
1662                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1663                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1664                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1665                 } else {
1666                         ctx->cached_cq_overflow++;
1667                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1668                                    ctx->cached_cq_overflow);
1669                 }
1670         }
1671
1672         io_commit_cqring(ctx);
1673         io_cqring_mark_overflow(ctx);
1674
1675         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1676         io_cqring_ev_posted(ctx);
1677
1678         while (!list_empty(&list)) {
1679                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1680                 list_del(&req->compl.list);
1681                 io_put_req(req);
1682         }
1683
1684         return cqe != NULL;
1685 }
1686
1687 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1688 {
1689         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1690         struct io_uring_cqe *cqe;
1691
1692         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1693
1694         /*
1695          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1696          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1697          * the ring.
1698          */
1699         cqe = io_get_cqring(ctx);
1700         if (likely(cqe)) {
1701                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1702                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1703                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1704         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1705                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1706                 /*
1707                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1708                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1709                  * to drop it on the floor.
1710                  */
1711                 ctx->cached_cq_overflow++;
1712                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1713         } else {
1714                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1715                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1716                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1717                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1718                 }
1719                 io_clean_op(req);
1720                 req->result = res;
1721                 req->compl.cflags = cflags;
1722                 refcount_inc(&req->refs);
1723                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1724         }
1725 }
1726
1727 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1728 {
1729         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1730 }
1731
1732 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1733 {
1734         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1735         unsigned long flags;
1736
1737         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1738         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1739         io_commit_cqring(ctx);
1740         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1741
1742         io_cqring_ev_posted(ctx);
1743 }
1744
1745 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1746 {
1747         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1748
1749         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1750         while (!list_empty(&cs->list)) {
1751                 struct io_kiocb *req;
1752
1753                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1754                 list_del(&req->compl.list);
1755                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1756
1757                 /*
1758                  * io_free_req() doesn't care about completion_lock unless one
1759                  * of these flags is set. REQ_F_WORK_INITIALIZED is in the list
1760                  * because of a potential deadlock with req->work.fs->lock
1761                  */
1762                 if (req->flags & (REQ_F_FAIL_LINK|REQ_F_LINK_TIMEOUT
1763                                  |REQ_F_WORK_INITIALIZED)) {
1764                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1765                         io_put_req(req);
1766                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1767                 } else {
1768                         io_put_req(req);
1769                 }
1770         }
1771         io_commit_cqring(ctx);
1772         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1773
1774         io_cqring_ev_posted(ctx);
1775         cs->nr = 0;
1776 }
1777
1778 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1779                               struct io_comp_state *cs)
1780 {
1781         if (!cs) {
1782                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1783                 io_put_req(req);
1784         } else {
1785                 io_clean_op(req);
1786                 req->result = res;
1787                 req->compl.cflags = cflags;
1788                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1789                 if (++cs->nr >= 32)
1790                         io_submit_flush_completions(cs);
1791         }
1792 }
1793
1794 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1795 {
1796         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1797 }
1798
1799 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1800 {
1801         return req == (struct io_kiocb *)
1802                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1803 }
1804
1805 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1806 {
1807         struct io_kiocb *req;
1808
1809         req = ctx->fallback_req;
1810         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1811                 return req;
1812
1813         return NULL;
1814 }
1815
1816 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1817                                      struct io_submit_state *state)
1818 {
1819         if (!state->free_reqs) {
1820                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1821                 size_t sz;
1822                 int ret;
1823
1824                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1825                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1826
1827                 /*
1828                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1829                  * retry single alloc to be on the safe side.
1830                  */
1831                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1832                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1833                         if (!state->reqs[0])
1834                                 goto fallback;
1835                         ret = 1;
1836                 }
1837                 state->free_reqs = ret;
1838         }
1839
1840         state->free_reqs--;
1841         return state->reqs[state->free_reqs];
1842 fallback:
1843         return io_get_fallback_req(ctx);
1844 }
1845
1846 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1847                           bool fixed)
1848 {
1849         if (fixed)
1850                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1851         else
1852                 fput(file);
1853 }
1854
1855 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1856 {
1857         io_clean_op(req);
1858
1859         if (req->async_data)
1860                 kfree(req->async_data);
1861         if (req->file)
1862                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1863
1864         io_req_clean_work(req);
1865 }
1866
1867 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1868 {
1869         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1870         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1871
1872         io_dismantle_req(req);
1873
1874         percpu_counter_dec(&tctx->inflight);
1875         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
1876                 wake_up(&tctx->wait);
1877         put_task_struct(req->task);
1878
1879         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1880                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1881         else
1882                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1883         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1884 }
1885
1886 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1887 {
1888         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1889         struct io_kiocb *link;
1890         bool cancelled = false;
1891         unsigned long flags;
1892
1893         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1894         link = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
1895                                         link_list);
1896         /*
1897          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1898          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1899          */
1900         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1901                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1902                 int ret;
1903
1904                 list_del_init(&link->link_list);
1905                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1906                 if (ret != -1) {
1907                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1908                         io_commit_cqring(ctx);
1909                         cancelled = true;
1910                 }
1911         }
1912         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1913         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1914
1915         if (cancelled) {
1916                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1917                 io_put_req(link);
1918         }
1919 }
1920
1921 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1922 {
1923         struct io_kiocb *nxt;
1924
1925         /*
1926          * The list should never be empty when we are called here. But could
1927          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1928          * safe side.
1929          */
1930         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1931                 return NULL;
1932
1933         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1934         list_del_init(&req->link_list);
1935         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1936                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1937         return nxt;
1938 }
1939
1940 /*
1941  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1942  */
1943 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1944 {
1945         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1946         unsigned long flags;
1947
1948         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1949         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1950                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1951                                                 struct io_kiocb, link_list);
1952
1953                 list_del_init(&link->link_list);
1954                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1955
1956                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1957
1958                 /*
1959                  * It's ok to free under spinlock as they're not linked anymore,
1960                  * but avoid REQ_F_WORK_INITIALIZED because it may deadlock on
1961                  * work.fs->lock.
1962                  */
1963                 if (link->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1964                         io_put_req_deferred(link, 2);
1965                 else
1966                         io_double_put_req(link);
1967         }
1968
1969         io_commit_cqring(ctx);
1970         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1971
1972         io_cqring_ev_posted(ctx);
1973 }
1974
1975 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1976 {
1977         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1978         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1979                 io_kill_linked_timeout(req);
1980
1981         /*
1982          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1983          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1984          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1985          * of the chain.
1986          */
1987         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
1988                 return io_req_link_next(req);
1989         io_fail_links(req);
1990         return NULL;
1991 }
1992
1993 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1994 {
1995         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1996                 return NULL;
1997         return __io_req_find_next(req);
1998 }
1999
2000 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, bool twa_signal_ok)
2001 {
2002         struct task_struct *tsk = req->task;
2003         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2004         enum task_work_notify_mode notify;
2005         int ret;
2006
2007         if (tsk->flags & PF_EXITING)
2008                 return -ESRCH;
2009
2010         /*
2011          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2012          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2013          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2014          * will do the job.
2015          */
2016         notify = TWA_NONE;
2017         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && twa_signal_ok)
2018                 notify = TWA_SIGNAL;
2019
2020         ret = task_work_add(tsk, &req->task_work, notify);
2021         if (!ret)
2022                 wake_up_process(tsk);
2023
2024         return ret;
2025 }
2026
2027 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
2028 {
2029         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2030
2031         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2032         io_cqring_fill_event(req, error);
2033         io_commit_cqring(ctx);
2034         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2035
2036         io_cqring_ev_posted(ctx);
2037         req_set_fail_links(req);
2038         io_double_put_req(req);
2039 }
2040
2041 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2042 {
2043         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2044         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2045
2046         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
2047         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2048 }
2049
2050 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2051 {
2052         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2053
2054         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx)) {
2055                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2056                 __io_queue_sqe(req, NULL);
2057                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2058         } else {
2059                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2060         }
2061 }
2062
2063 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2064 {
2065         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2066         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2067
2068         __io_req_task_submit(req);
2069         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2070 }
2071
2072 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2073 {
2074         int ret;
2075
2076         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
2077         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2078
2079         ret = io_req_task_work_add(req, true);
2080         if (unlikely(ret)) {
2081                 struct task_struct *tsk;
2082
2083                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
2084                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2085                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2086                 wake_up_process(tsk);
2087         }
2088 }
2089
2090 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2091 {
2092         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2093
2094         if (nxt)
2095                 io_req_task_queue(nxt);
2096 }
2097
2098 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2099 {
2100         io_queue_next(req);
2101         __io_free_req(req);
2102 }
2103
2104 struct req_batch {
2105         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
2106         int to_free;
2107
2108         struct task_struct      *task;
2109         int                     task_refs;
2110 };
2111
2112 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2113 {
2114         rb->to_free = 0;
2115         rb->task_refs = 0;
2116         rb->task = NULL;
2117 }
2118
2119 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
2120                                       struct req_batch *rb)
2121 {
2122         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
2123         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
2124         rb->to_free = 0;
2125 }
2126
2127 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2128                                      struct req_batch *rb)
2129 {
2130         if (rb->to_free)
2131                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
2132         if (rb->task) {
2133                 struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2134
2135                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2136                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2137                 rb->task = NULL;
2138         }
2139 }
2140
2141 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
2142 {
2143         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
2144                 io_free_req(req);
2145                 return;
2146         }
2147         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
2148                 io_queue_next(req);
2149
2150         if (req->task != rb->task) {
2151                 if (rb->task) {
2152                         struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2153
2154                         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2155                         put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2156                 }
2157                 rb->task = req->task;
2158                 rb->task_refs = 0;
2159         }
2160         rb->task_refs++;
2161
2162         io_dismantle_req(req);
2163         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
2164         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
2165                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
2166 }
2167
2168 /*
2169  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2170  * was the last reference to this request.
2171  */
2172 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2173 {
2174         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2175
2176         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2177                 nxt = io_req_find_next(req);
2178                 __io_free_req(req);
2179         }
2180         return nxt;
2181 }
2182
2183 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2184 {
2185         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2186                 io_free_req(req);
2187 }
2188
2189 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2190 {
2191         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2192
2193         io_free_req(req);
2194 }
2195
2196 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2197 {
2198         int ret;
2199
2200         init_task_work(&req->task_work, io_put_req_deferred_cb);
2201         ret = io_req_task_work_add(req, true);
2202         if (unlikely(ret)) {
2203                 struct task_struct *tsk;
2204
2205                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2206                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2207                 wake_up_process(tsk);
2208         }
2209 }
2210
2211 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2212 {
2213         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2214                 io_free_req_deferred(req);
2215 }
2216
2217 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
2218 {
2219         struct io_kiocb *nxt;
2220
2221         /*
2222          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
2223          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
2224          * it just will be re-punted async in io_put_work()
2225          */
2226         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
2227                 return NULL;
2228
2229         nxt = io_req_find_next(req);
2230         return nxt ? &nxt->work : NULL;
2231 }
2232
2233 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2234 {
2235         /* drop both submit and complete references */
2236         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2237                 io_free_req(req);
2238 }
2239
2240 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
2241 {
2242         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2243
2244         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
2245                 /*
2246                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
2247                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
2248                  * entries. We cannot safely to it from here.
2249                  */
2250                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
2251                         return -1U;
2252
2253                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2254         }
2255
2256         /* See comment at the top of this file */
2257         smp_rmb();
2258         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
2259 }
2260
2261 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2262 {
2263         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2264
2265         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2266         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2267 }
2268
2269 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2270 {
2271         unsigned int cflags;
2272
2273         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2274         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2275         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2276         kfree(kbuf);
2277         return cflags;
2278 }
2279
2280 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2281 {
2282         struct io_buffer *kbuf;
2283
2284         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2285         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2286 }
2287
2288 static inline bool io_run_task_work(void)
2289 {
2290         /*
2291          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2292          * not add work to such a task.
2293          */
2294         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2295                 return false;
2296         if (current->task_works) {
2297                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2298                 task_work_run();
2299                 return true;
2300         }
2301
2302         return false;
2303 }
2304
2305 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
2306 {
2307         struct io_kiocb *req;
2308
2309         do {
2310                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
2311                 list_del(&req->inflight_entry);
2312                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
2313         } while (!list_empty(again));
2314 }
2315
2316 /*
2317  * Find and free completed poll iocbs
2318  */
2319 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2320                                struct list_head *done)
2321 {
2322         struct req_batch rb;
2323         struct io_kiocb *req;
2324         LIST_HEAD(again);
2325
2326         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2327         smp_rmb();
2328
2329         io_init_req_batch(&rb);
2330         while (!list_empty(done)) {
2331                 int cflags = 0;
2332
2333                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2334                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2335                         req->result = 0;
2336                         req->iopoll_completed = 0;
2337                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2338                         continue;
2339                 }
2340                 list_del(&req->inflight_entry);
2341
2342                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2343                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2344
2345                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2346                 (*nr_events)++;
2347
2348                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2349                         io_req_free_batch(&rb, req);
2350         }
2351
2352         io_commit_cqring(ctx);
2353         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2354                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2355         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2356
2357         if (!list_empty(&again))
2358                 io_iopoll_queue(&again);
2359 }
2360
2361 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2362                         long min)
2363 {
2364         struct io_kiocb *req, *tmp;
2365         LIST_HEAD(done);
2366         bool spin;
2367         int ret;
2368
2369         /*
2370          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2371          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2372          */
2373         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2374
2375         ret = 0;
2376         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2377                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2378
2379                 /*
2380                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2381                  * If we find a request that requires polling, break out
2382                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2383                  */
2384                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2385                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2386                         continue;
2387                 }
2388                 if (!list_empty(&done))
2389                         break;
2390
2391                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2392                 if (ret < 0)
2393                         break;
2394
2395                 /* iopoll may have completed current req */
2396                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2397                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2398
2399                 if (ret && spin)
2400                         spin = false;
2401                 ret = 0;
2402         }
2403
2404         if (!list_empty(&done))
2405                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2406
2407         return ret;
2408 }
2409
2410 /*
2411  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2412  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2413  * as a non-spinning completion check.
2414  */
2415 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2416                                 long min)
2417 {
2418         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2419                 int ret;
2420
2421                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2422                 if (ret < 0)
2423                         return ret;
2424                 if (*nr_events >= min)
2425                         return 0;
2426         }
2427
2428         return 1;
2429 }
2430
2431 /*
2432  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2433  * find and complete them.
2434  */
2435 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2436 {
2437         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2438                 return;
2439
2440         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2441         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2442                 unsigned int nr_events = 0;
2443
2444                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2445
2446                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2447                 if (nr_events == 0)
2448                         break;
2449                 /*
2450                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2451                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2452                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2453                  */
2454                 if (need_resched()) {
2455                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2456                         cond_resched();
2457                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2458                 }
2459         }
2460         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2461 }
2462
2463 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2464 {
2465         unsigned int nr_events = 0;
2466         int iters = 0, ret = 0;
2467
2468         /*
2469          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2470          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2471          * that got punted to a workqueue.
2472          */
2473         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2474         do {
2475                 /*
2476                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2477                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2478                  * already triggered a CQE (eg in error).
2479                  */
2480                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2481                         break;
2482
2483                 /*
2484                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2485                  * application entering polling for a command before it gets
2486                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2487                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2488                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2489                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2490                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2491                  * very same mutex.
2492                  */
2493                 if (!(++iters & 7)) {
2494                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2495                         io_run_task_work();
2496                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2497                 }
2498
2499                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2500                 if (ret <= 0)
2501                         break;
2502                 ret = 0;
2503         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2504
2505         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2506         return ret;
2507 }
2508
2509 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2510 {
2511         /*
2512          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2513          * thread.
2514          */
2515         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2516                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2517
2518                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2519         }
2520         file_end_write(req->file);
2521 }
2522
2523 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2524                                   struct io_comp_state *cs)
2525 {
2526         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2527         int cflags = 0;
2528
2529         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2530                 kiocb_end_write(req);
2531
2532         if (res != req->result)
2533                 req_set_fail_links(req);
2534         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2535                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2536         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2537 }
2538
2539 #ifdef CONFIG_BLOCK
2540 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2541 {
2542         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2543         ssize_t ret = -ECANCELED;
2544         struct iov_iter iter;
2545         int rw;
2546
2547         if (error) {
2548                 ret = error;
2549                 goto end_req;
2550         }
2551
2552         switch (req->opcode) {
2553         case IORING_OP_READV:
2554         case IORING_OP_READ_FIXED:
2555         case IORING_OP_READ:
2556                 rw = READ;
2557                 break;
2558         case IORING_OP_WRITEV:
2559         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2560         case IORING_OP_WRITE:
2561                 rw = WRITE;
2562                 break;
2563         default:
2564                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2565                                 req->opcode);
2566                 goto end_req;
2567         }
2568
2569         if (!req->async_data) {
2570                 ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2571                 if (ret < 0)
2572                         goto end_req;
2573                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2574                 if (!ret)
2575                         return true;
2576                 kfree(iovec);
2577         } else {
2578                 return true;
2579         }
2580 end_req:
2581         req_set_fail_links(req);
2582         return false;
2583 }
2584 #endif
2585
2586 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2587 {
2588 #ifdef CONFIG_BLOCK
2589         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2590         int ret;
2591
2592         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2593                 return false;
2594         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2595                 return false;
2596
2597         ret = io_sq_thread_acquire_mm(req->ctx, req);
2598
2599         if (io_resubmit_prep(req, ret)) {
2600                 refcount_inc(&req->refs);
2601                 io_queue_async_work(req);
2602                 return true;
2603         }
2604
2605 #endif
2606         return false;
2607 }
2608
2609 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2610                              struct io_comp_state *cs)
2611 {
2612         if (!io_rw_reissue(req, res))
2613                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2614 }
2615
2616 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2617 {
2618         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2619
2620         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2621 }
2622
2623 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2624 {
2625         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2626
2627         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2628                 kiocb_end_write(req);
2629
2630         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2631                 req_set_fail_links(req);
2632
2633         WRITE_ONCE(req->result, res);
2634         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2635         smp_wmb();
2636         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2637 }
2638
2639 /*
2640  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2641  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2642  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2643  * accessing the kiocb cookie.
2644  */
2645 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2646 {
2647         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2648
2649         /*
2650          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2651          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2652          * different devices.
2653          */
2654         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2655                 ctx->poll_multi_file = false;
2656         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2657                 struct io_kiocb *list_req;
2658
2659                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2660                                                 inflight_entry);
2661                 if (list_req->file != req->file)
2662                         ctx->poll_multi_file = true;
2663         }
2664
2665         /*
2666          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2667          * it to the front so we find it first.
2668          */
2669         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2670                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2671         else
2672                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2673
2674         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2675             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2676                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2677 }
2678
2679 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2680 {
2681         if (state->has_refs)
2682                 fput_many(state->file, state->has_refs);
2683         state->file = NULL;
2684 }
2685
2686 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2687 {
2688         if (state->file)
2689                 __io_state_file_put(state);
2690 }
2691
2692 /*
2693  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2694  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2695  * has more than one submission.
2696  */
2697 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2698 {
2699         if (!state)
2700                 return fget(fd);
2701
2702         if (state->file) {
2703                 if (state->fd == fd) {
2704                         state->has_refs--;
2705                         return state->file;
2706                 }
2707                 __io_state_file_put(state);
2708         }
2709         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2710         if (!state->file)
2711                 return NULL;
2712
2713         state->fd = fd;
2714         state->has_refs = state->ios_left - 1;
2715         return state->file;
2716 }
2717
2718 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2719 {
2720 #ifdef CONFIG_BLOCK
2721         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2722 #else
2723         return true;
2724 #endif
2725 }
2726
2727 /*
2728  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2729  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2730  * inline.
2731  */
2732 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2733 {
2734         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2735
2736         if (S_ISBLK(mode)) {
2737                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2738                         return true;
2739                 return false;
2740         }
2741         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2742                 return true;
2743         if (S_ISREG(mode)) {
2744                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2745                     file->f_op != &io_uring_fops)
2746                         return true;
2747                 return false;
2748         }
2749
2750         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2751         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2752                 return true;
2753
2754         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2755                 return false;
2756
2757         if (rw == READ)
2758                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2759
2760         return file->f_op->write_iter != NULL;
2761 }
2762
2763 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2764 {
2765         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2766         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2767         unsigned ioprio;
2768         int ret;
2769
2770         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2771                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2772
2773         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2774         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2775                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2776                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2777         }
2778         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2779         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2780         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2781         if (unlikely(ret))
2782                 return ret;
2783
2784         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2785         if (ioprio) {
2786                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2787                 if (ret)
2788                         return ret;
2789
2790                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2791         } else
2792                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2793
2794         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2795         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2796                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2797
2798         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2799                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2800                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2801                         return -EOPNOTSUPP;
2802
2803                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2804                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2805                 req->iopoll_completed = 0;
2806         } else {
2807                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2808                         return -EINVAL;
2809                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2810         }
2811
2812         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2813         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2814         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2815         return 0;
2816 }
2817
2818 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2819 {
2820         switch (ret) {
2821         case -EIOCBQUEUED:
2822                 break;
2823         case -ERESTARTSYS:
2824         case -ERESTARTNOINTR:
2825         case -ERESTARTNOHAND:
2826         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2827                 /*
2828                  * We can't just restart the syscall, since previously
2829                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2830                  * IO with EINTR.
2831                  */
2832                 ret = -EINTR;
2833                 fallthrough;
2834         default:
2835                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2836         }
2837 }
2838
2839 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2840                        struct io_comp_state *cs)
2841 {
2842         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2843         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2844
2845         /* add previously done IO, if any */
2846         if (io && io->bytes_done > 0) {
2847                 if (ret < 0)
2848                         ret = io->bytes_done;
2849                 else
2850                         ret += io->bytes_done;
2851         }
2852
2853         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2854                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2855         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2856                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2857         else
2858                 io_rw_done(kiocb, ret);
2859 }
2860
2861 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2862                                struct iov_iter *iter)
2863 {
2864         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2865         size_t len = req->rw.len;
2866         struct io_mapped_ubuf *imu;
2867         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2868         size_t offset;
2869         u64 buf_addr;
2870
2871         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2872                 return -EFAULT;
2873         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2874         imu = &ctx->user_bufs[index];
2875         buf_addr = req->rw.addr;
2876
2877         /* overflow */
2878         if (buf_addr + len < buf_addr)
2879                 return -EFAULT;
2880         /* not inside the mapped region */
2881         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2882                 return -EFAULT;
2883
2884         /*
2885          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2886          * and advance us to the beginning.
2887          */
2888         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2889         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2890
2891         if (offset) {
2892                 /*
2893                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2894                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2895                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2896                  * we know that:
2897                  *
2898                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2899                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2900                  *    first and last bvec
2901                  *
2902                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2903                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2904                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2905                  * since we can just skip the first segment, which may not
2906                  * be PAGE_SIZE aligned.
2907                  */
2908                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2909
2910                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2911                         iov_iter_advance(iter, offset);
2912                 } else {
2913                         unsigned long seg_skip;
2914
2915                         /* skip first vec */
2916                         offset -= bvec->bv_len;
2917                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2918
2919                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2920                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2921                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2922                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2923                 }
2924         }
2925
2926         return len;
2927 }
2928
2929 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2930 {
2931         if (needs_lock)
2932                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2933 }
2934
2935 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2936 {
2937         /*
2938          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2939          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2940          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2941          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2942          */
2943         if (needs_lock)
2944                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2945 }
2946
2947 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2948                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2949                                           bool needs_lock)
2950 {
2951         struct io_buffer *head;
2952
2953         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2954                 return kbuf;
2955
2956         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2957
2958         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2959
2960         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2961         if (head) {
2962                 if (!list_empty(&head->list)) {
2963                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2964                                                         list);
2965                         list_del(&kbuf->list);
2966                 } else {
2967                         kbuf = head;
2968                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2969                 }
2970                 if (*len > kbuf->len)
2971                         *len = kbuf->len;
2972         } else {
2973                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2974         }
2975
2976         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2977
2978         return kbuf;
2979 }
2980
2981 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2982                                         bool needs_lock)
2983 {
2984         struct io_buffer *kbuf;
2985         u16 bgid;
2986
2987         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2988         bgid = req->buf_index;
2989         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2990         if (IS_ERR(kbuf))
2991                 return kbuf;
2992         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2993         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2994         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2995 }
2996
2997 #ifdef CONFIG_COMPAT
2998 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2999                                 bool needs_lock)
3000 {
3001         struct compat_iovec __user *uiov;
3002         compat_ssize_t clen;
3003         void __user *buf;
3004         ssize_t len;
3005
3006         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3007         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3008                 return -EFAULT;
3009         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3010                 return -EFAULT;
3011         if (clen < 0)
3012                 return -EINVAL;
3013
3014         len = clen;
3015         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3016         if (IS_ERR(buf))
3017                 return PTR_ERR(buf);
3018         iov[0].iov_base = buf;
3019         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3020         return 0;
3021 }
3022 #endif
3023
3024 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3025                                       bool needs_lock)
3026 {
3027         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3028         void __user *buf;
3029         ssize_t len;
3030
3031         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3032                 return -EFAULT;
3033
3034         len = iov[0].iov_len;
3035         if (len < 0)
3036                 return -EINVAL;
3037         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3038         if (IS_ERR(buf))
3039                 return PTR_ERR(buf);
3040         iov[0].iov_base = buf;
3041         iov[0].iov_len = len;
3042         return 0;
3043 }
3044
3045 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3046                                     bool needs_lock)
3047 {
3048         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3049                 struct io_buffer *kbuf;
3050
3051                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3052                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3053                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3054                 return 0;
3055         }
3056         if (!req->rw.len)
3057                 return 0;
3058         else if (req->rw.len > 1)
3059                 return -EINVAL;
3060
3061 #ifdef CONFIG_COMPAT
3062         if (req->ctx->compat)
3063                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3064 #endif
3065
3066         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3067 }
3068
3069 static ssize_t __io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3070                                  struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3071                                  bool needs_lock)
3072 {
3073         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3074         size_t sqe_len = req->rw.len;
3075         ssize_t ret;
3076         u8 opcode;
3077
3078         opcode = req->opcode;
3079         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3080                 *iovec = NULL;
3081                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3082         }
3083
3084         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3085         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3086                 return -EINVAL;
3087
3088         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3089                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3090                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3091                         if (IS_ERR(buf))
3092                                 return PTR_ERR(buf);
3093                         req->rw.len = sqe_len;
3094                 }
3095
3096                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3097                 *iovec = NULL;
3098                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
3099         }
3100
3101         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3102                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3103                 if (!ret) {
3104                         ret = (*iovec)->iov_len;
3105                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
3106                 }
3107                 *iovec = NULL;
3108                 return ret;
3109         }
3110
3111         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3112                               req->ctx->compat);
3113 }
3114
3115 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3116                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3117                                bool needs_lock)
3118 {
3119         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3120
3121         if (!iorw)
3122                 return __io_import_iovec(rw, req, iovec, iter, needs_lock);
3123         *iovec = NULL;
3124         return iov_iter_count(&iorw->iter);
3125 }
3126
3127 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3128 {
3129         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3130 }
3131
3132 /*
3133  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3134  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3135  */
3136 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3137 {
3138         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3139         struct file *file = req->file;
3140         ssize_t ret = 0;
3141
3142         /*
3143          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3144          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3145          * the kiocb to be handled from an async context.
3146          */
3147         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3148                 return -EOPNOTSUPP;
3149         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3150                 return -EAGAIN;
3151
3152         while (iov_iter_count(iter)) {
3153                 struct iovec iovec;
3154                 ssize_t nr;
3155
3156                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3157                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3158                 } else {
3159                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3160                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3161                 }
3162
3163                 if (rw == READ) {
3164                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3165                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3166                 } else {
3167                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3168                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3169                 }
3170
3171                 if (nr < 0) {
3172                         if (!ret)
3173                                 ret = nr;
3174                         break;
3175                 }
3176                 ret += nr;
3177                 if (nr != iovec.iov_len)
3178                         break;
3179                 req->rw.len -= nr;
3180                 req->rw.addr += nr;
3181                 iov_iter_advance(iter, nr);
3182         }
3183
3184         return ret;
3185 }
3186
3187 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3188                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3189 {
3190         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3191
3192         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3193         rw->free_iovec = iovec;
3194         rw->bytes_done = 0;
3195         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3196         if (iter->type == ITER_BVEC)
3197                 return;
3198         if (!iovec) {
3199                 unsigned iov_off = 0;
3200
3201                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3202                 if (iter->iov != fast_iov) {
3203                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3204                         rw->iter.iov += iov_off;
3205                 }
3206                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3207                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3208                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3209         } else {
3210                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3211         }
3212 }
3213
3214 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3215 {
3216         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3217         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3218         return req->async_data == NULL;
3219 }
3220
3221 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3222 {
3223         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3224                 return 0;
3225
3226         return  __io_alloc_async_data(req);
3227 }
3228
3229 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3230                              const struct iovec *fast_iov,
3231                              struct iov_iter *iter, bool force)
3232 {
3233         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3234                 return 0;
3235         if (!req->async_data) {
3236                 if (__io_alloc_async_data(req))
3237                         return -ENOMEM;
3238
3239                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3240         }
3241         return 0;
3242 }
3243
3244 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3245 {
3246         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3247         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3248         ssize_t ret;
3249
3250         ret = __io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3251         if (unlikely(ret < 0))
3252                 return ret;
3253
3254         iorw->bytes_done = 0;
3255         iorw->free_iovec = iov;
3256         if (iov)
3257                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3258         return 0;
3259 }
3260
3261 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3262 {
3263         ssize_t ret;
3264
3265         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3266         if (ret)
3267                 return ret;
3268
3269         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3270                 return -EBADF;
3271
3272         /* either don't need iovec imported or already have it */
3273         if (!req->async_data)
3274                 return 0;
3275         return io_rw_prep_async(req, READ);
3276 }
3277
3278 /*
3279  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3280  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3281  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3282  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3283  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3284  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3285  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3286  * slow path.
3287  */
3288 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3289                              int sync, void *arg)
3290 {
3291         struct wait_page_queue *wpq;
3292         struct io_kiocb *req = wait->private;
3293         struct wait_page_key *key = arg;
3294         int ret;
3295
3296         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3297
3298         if (!wake_page_match(wpq, key))
3299                 return 0;
3300
3301         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3302         list_del_init(&wait->entry);
3303
3304         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
3305         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3306
3307         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3308         refcount_inc(&req->refs);
3309         ret = io_req_task_work_add(req, true);
3310         if (unlikely(ret)) {
3311                 struct task_struct *tsk;
3312
3313                 /* queue just for cancelation */
3314                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
3315                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
3316                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
3317                 wake_up_process(tsk);
3318         }
3319         return 1;
3320 }
3321
3322 /*
3323  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3324  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3325  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3326  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3327  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3328  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3329  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3330  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3331  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3332  * async worker threads for a blocking retry.
3333  */
3334 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3335 {
3336         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3337         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3338         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3339
3340         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3341         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3342                 return false;
3343
3344         /* Only for buffered IO */
3345         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3346                 return false;
3347
3348         /*
3349          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3350          * support callback based unlocks
3351          */
3352         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3353                 return false;
3354
3355         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3356         wait->wait.private = req;
3357         wait->wait.flags = 0;
3358         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3359         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3360         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3361         kiocb->ki_waitq = wait;
3362         return true;
3363 }
3364
3365 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3366 {
3367         if (req->file->f_op->read_iter)
3368                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3369         else if (req->file->f_op->read)
3370                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3371         else
3372                 return -EINVAL;
3373 }
3374
3375 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3376                    struct io_comp_state *cs)
3377 {
3378         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3379         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3380         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3381         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3382         ssize_t io_size, ret, ret2;
3383         size_t iov_count;
3384         bool no_async;
3385
3386         if (rw)
3387                 iter = &rw->iter;
3388
3389         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3390         if (ret < 0)
3391                 return ret;
3392         iov_count = iov_iter_count(iter);
3393         io_size = ret;
3394         req->result = io_size;
3395         ret = 0;
3396
3397         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3398         if (!force_nonblock)
3399                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3400         else
3401                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3402
3403
3404         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3405         no_async = force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ);
3406         if (no_async)
3407                 goto copy_iov;
3408
3409         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3410         if (unlikely(ret))
3411                 goto out_free;
3412
3413         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3414
3415         if (!ret) {
3416                 goto done;
3417         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3418                 ret = 0;
3419                 goto out_free;
3420         } else if (ret == -EAGAIN) {
3421                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3422                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3423                         goto done;
3424                 /* no retry on NONBLOCK marked file */
3425                 if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3426                         goto done;
3427                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3428                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3429                 ret = 0;
3430                 goto copy_iov;
3431         } else if (ret < 0) {
3432                 /* make sure -ERESTARTSYS -> -EINTR is done */
3433                 goto done;
3434         }
3435
3436         /* read it all, or we did blocking attempt. no retry. */
3437         if (!iov_iter_count(iter) || !force_nonblock ||
3438             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3439                 goto done;
3440
3441         io_size -= ret;
3442 copy_iov:
3443         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3444         if (ret2) {
3445                 ret = ret2;
3446                 goto out_free;
3447         }
3448         if (no_async)
3449                 return -EAGAIN;
3450         rw = req->async_data;
3451         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3452         iovec = NULL;
3453         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3454         iter = &rw->iter;
3455 retry:
3456         rw->bytes_done += ret;
3457         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3458         if (!io_rw_should_retry(req)) {
3459                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3460                 return -EAGAIN;
3461         }
3462
3463         /*
3464          * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If we
3465          * get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the desired
3466          * page gets unlocked. We can also get a partial read here, and if we
3467          * do, then just retry at the new offset.
3468          */
3469         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3470         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3471                 ret = 0;
3472                 goto out_free;
3473         } else if (ret > 0 && ret < io_size) {
3474                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3475                 goto retry;
3476         }
3477 done:
3478         kiocb_done(kiocb, ret, cs);
3479         ret = 0;
3480 out_free:
3481         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3482         if (iovec)
3483                 kfree(iovec);
3484         return ret;
3485 }
3486
3487 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3488 {
3489         ssize_t ret;
3490
3491         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3492         if (ret)
3493                 return ret;
3494
3495         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3496                 return -EBADF;
3497
3498         /* either don't need iovec imported or already have it */
3499         if (!req->async_data)
3500                 return 0;
3501         return io_rw_prep_async(req, WRITE);
3502 }
3503
3504 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3505                     struct io_comp_state *cs)
3506 {
3507         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3508         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3509         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3510         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3511         size_t iov_count;
3512         ssize_t ret, ret2, io_size;
3513
3514         if (rw)
3515                 iter = &rw->iter;
3516
3517         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3518         if (ret < 0)
3519                 return ret;
3520         iov_count = iov_iter_count(iter);
3521         io_size = ret;
3522         req->result = io_size;
3523
3524         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3525         if (!force_nonblock)
3526                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3527         else
3528                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3529
3530         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3531         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3532                 goto copy_iov;
3533
3534         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3535         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3536             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3537                 goto copy_iov;
3538
3539         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3540         if (unlikely(ret))
3541                 goto out_free;
3542
3543         /*
3544          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3545          * which will be released by another thread in
3546          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3547          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3548          * we return to userspace.
3549          */
3550         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3551                 __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
3552                                         SB_FREEZE_WRITE, true);
3553                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3554                                         SB_FREEZE_WRITE);
3555         }
3556         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3557
3558         if (req->file->f_op->write_iter)
3559                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3560         else if (req->file->f_op->write)
3561                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3562         else
3563                 ret2 = -EINVAL;
3564
3565         /*
3566          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3567          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3568          */
3569         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3570                 ret2 = -EAGAIN;
3571         /* no retry on NONBLOCK marked file */
3572         if (ret2 == -EAGAIN && (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3573                 goto done;
3574         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3575                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3576                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3577                         goto copy_iov;
3578 done:
3579                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3580         } else {
3581 copy_iov:
3582                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3583                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3584                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3585                 if (!ret)
3586                         return -EAGAIN;
3587         }
3588 out_free:
3589         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3590         if (iovec)
3591                 kfree(iovec);
3592         return ret;
3593 }
3594
3595 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3596                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3597 {
3598         struct io_splice* sp = &req->splice;
3599         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3600
3601         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3602                 return -EINVAL;
3603
3604         sp->file_in = NULL;
3605         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3606         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3607
3608         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3609                 return -EINVAL;
3610
3611         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3612                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3613         if (!sp->file_in)
3614                 return -EBADF;
3615         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3616
3617         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3618                 /*
3619                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3620                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3621                  */
3622                 io_req_init_async(req);
3623                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3624         }
3625
3626         return 0;
3627 }
3628
3629 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3630                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3631 {
3632         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3633                 return -EINVAL;
3634         return __io_splice_prep(req, sqe);
3635 }
3636
3637 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3638 {
3639         struct io_splice *sp = &req->splice;
3640         struct file *in = sp->file_in;
3641         struct file *out = sp->file_out;
3642         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3643         long ret = 0;
3644
3645         if (force_nonblock)
3646                 return -EAGAIN;
3647         if (sp->len)
3648                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3649
3650         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3651         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3652
3653         if (ret != sp->len)
3654                 req_set_fail_links(req);
3655         io_req_complete(req, ret);
3656         return 0;
3657 }
3658
3659 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3660 {
3661         struct io_splice* sp = &req->splice;
3662
3663         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3664         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3665         return __io_splice_prep(req, sqe);
3666 }
3667
3668 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3669 {
3670         struct io_splice *sp = &req->splice;
3671         struct file *in = sp->file_in;
3672         struct file *out = sp->file_out;
3673         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3674         loff_t *poff_in, *poff_out;
3675         long ret = 0;
3676
3677         if (force_nonblock)
3678                 return -EAGAIN;
3679
3680         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3681         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3682
3683         if (sp->len)
3684                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3685
3686         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3687         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3688
3689         if (ret != sp->len)
3690                 req_set_fail_links(req);
3691         io_req_complete(req, ret);
3692         return 0;
3693 }
3694
3695 /*
3696  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3697  */
3698 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3699 {
3700         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3701
3702         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3703                 return -EINVAL;
3704
3705         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3706         return 0;
3707 }
3708
3709 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3710 {
3711         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3712
3713         if (!req->file)
3714                 return -EBADF;
3715
3716         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3717                 return -EINVAL;
3718         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3719                 return -EINVAL;
3720
3721         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3722         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3723                 return -EINVAL;
3724
3725         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3726         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3727         return 0;
3728 }
3729
3730 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3731 {
3732         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3733         int ret;
3734
3735         /* fsync always requires a blocking context */
3736         if (force_nonblock)
3737                 return -EAGAIN;
3738
3739         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3740                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3741                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3742         if (ret < 0)
3743                 req_set_fail_links(req);
3744         io_req_complete(req, ret);
3745         return 0;
3746 }
3747
3748 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3749                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3750 {
3751         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3752                 return -EINVAL;
3753         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3754                 return -EINVAL;
3755
3756         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3757         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3758         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3759         return 0;
3760 }
3761
3762 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3763 {
3764         int ret;
3765
3766         /* fallocate always requiring blocking context */
3767         if (force_nonblock)
3768                 return -EAGAIN;
3769         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3770                                 req->sync.len);
3771         if (ret < 0)
3772                 req_set_fail_links(req);
3773         io_req_complete(req, ret);
3774         return 0;
3775 }
3776
3777 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3778 {
3779         const char __user *fname;
3780         int ret;
3781
3782         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3783                 return -EINVAL;
3784         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3785                 return -EBADF;
3786
3787         /* open.how should be already initialised */
3788         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3789                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3790
3791         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3792         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3793         req->open.filename = getname(fname);
3794         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3795                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3796                 req->open.filename = NULL;
3797                 return ret;
3798         }
3799         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3800         req->open.ignore_nonblock = false;
3801         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3802         return 0;
3803 }
3804
3805 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3806 {
3807         u64 flags, mode;
3808
3809         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3810                 return -EINVAL;
3811         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3812         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3813         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3814         return __io_openat_prep(req, sqe);
3815 }
3816
3817 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3818 {
3819         struct open_how __user *how;
3820         size_t len;
3821         int ret;
3822
3823         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3824                 return -EINVAL;
3825         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3826         len = READ_ONCE(sqe->len);
3827         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3828                 return -EINVAL;
3829
3830         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3831                                         len);
3832         if (ret)
3833                 return ret;
3834
3835         return __io_openat_prep(req, sqe);
3836 }
3837
3838 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3839 {
3840         struct open_flags op;
3841         struct file *file;
3842         int ret;
3843
3844         if (force_nonblock && !req->open.ignore_nonblock)
3845                 return -EAGAIN;
3846
3847         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3848         if (ret)
3849                 goto err;
3850
3851         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3852         if (ret < 0)
3853                 goto err;
3854
3855         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3856         if (IS_ERR(file)) {
3857                 put_unused_fd(ret);
3858                 ret = PTR_ERR(file);
3859                 /*
3860                  * A work-around to ensure that /proc/self works that way
3861                  * that it should - if we get -EOPNOTSUPP back, then assume
3862                  * that proc_self_get_link() failed us because we're in async
3863                  * context. We should be safe to retry this from the task
3864                  * itself with force_nonblock == false set, as it should not
3865                  * block on lookup. Would be nice to know this upfront and
3866                  * avoid the async dance, but doesn't seem feasible.
3867                  */
3868                 if (ret == -EOPNOTSUPP && io_wq_current_is_worker()) {
3869                         req->open.ignore_nonblock = true;
3870                         refcount_inc(&req->refs);
3871                         io_req_task_queue(req);
3872                         return 0;
3873                 }
3874         } else {
3875                 fsnotify_open(file);
3876                 fd_install(ret, file);
3877         }
3878 err:
3879         putname(req->open.filename);
3880         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3881         if (ret < 0)
3882                 req_set_fail_links(req);
3883         io_req_complete(req, ret);
3884         return 0;
3885 }
3886
3887 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3888 {
3889         return io_openat2(req, force_nonblock);
3890 }
3891
3892 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3893                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3894 {
3895         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3896         u64 tmp;
3897
3898         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3899                 return -EINVAL;
3900
3901         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3902         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3903                 return -EINVAL;
3904
3905         memset(p, 0, sizeof(*p));
3906         p->nbufs = tmp;
3907         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3908         return 0;
3909 }
3910
3911 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3912                                int bgid, unsigned nbufs)
3913 {
3914         unsigned i = 0;
3915
3916         /* shouldn't happen */
3917         if (!nbufs)
3918                 return 0;
3919
3920         /* the head kbuf is the list itself */
3921         while (!list_empty(&buf->list)) {
3922                 struct io_buffer *nxt;
3923
3924                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3925                 list_del(&nxt->list);
3926                 kfree(nxt);
3927                 if (++i == nbufs)
3928                         return i;
3929         }
3930         i++;
3931         kfree(buf);
3932         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3933
3934         return i;
3935 }
3936
3937 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3938                              struct io_comp_state *cs)
3939 {
3940         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3941         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3942         struct io_buffer *head;
3943         int ret = 0;
3944
3945         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3946
3947         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3948
3949         ret = -ENOENT;
3950         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3951         if (head)
3952                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3953
3954         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3955         if (ret < 0)
3956                 req_set_fail_links(req);
3957         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3958         return 0;
3959 }
3960
3961 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3962                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3963 {
3964         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3965         u64 tmp;
3966
3967         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3968                 return -EINVAL;
3969
3970         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3971         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3972                 return -E2BIG;
3973         p->nbufs = tmp;
3974         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3975         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3976
3977         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3978                 return -EFAULT;
3979
3980         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3981         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3982         if (tmp > USHRT_MAX)
3983                 return -E2BIG;
3984         p->bid = tmp;
3985         return 0;
3986 }
3987
3988 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3989 {
3990         struct io_buffer *buf;
3991         u64 addr = pbuf->addr;
3992         int i, bid = pbuf->bid;
3993
3994         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3995                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3996                 if (!buf)
3997                         break;
3998
3999                 buf->addr = addr;
4000                 buf->len = pbuf->len;
4001                 buf->bid = bid;
4002                 addr += pbuf->len;
4003                 bid++;
4004                 if (!*head) {
4005                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4006                         *head = buf;
4007                 } else {
4008                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4009                 }
4010         }
4011
4012         return i ? i : -ENOMEM;
4013 }
4014
4015 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4016                               struct io_comp_state *cs)
4017 {
4018         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4019         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4020         struct io_buffer *head, *list;
4021         int ret = 0;
4022
4023         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4024
4025         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4026
4027         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
4028
4029         ret = io_add_buffers(p, &head);
4030         if (ret < 0)
4031                 goto out;
4032
4033         if (!list) {
4034                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
4035                                         GFP_KERNEL);
4036                 if (ret < 0) {
4037                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4038                         goto out;
4039                 }
4040         }
4041 out:
4042         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4043         if (ret < 0)
4044                 req_set_fail_links(req);
4045         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4046         return 0;
4047 }
4048
4049 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4050                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4051 {
4052 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4053         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4054                 return -EINVAL;
4055         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4056                 return -EINVAL;
4057
4058         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4059         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4060         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4061
4062         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4063                 struct epoll_event __user *ev;
4064
4065                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4066                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4067                         return -EFAULT;
4068         }
4069
4070         return 0;
4071 #else
4072         return -EOPNOTSUPP;
4073 #endif
4074 }
4075
4076 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4077                         struct io_comp_state *cs)
4078 {
4079 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4080         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4081         int ret;
4082
4083         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4084         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4085                 return -EAGAIN;
4086
4087         if (ret < 0)
4088                 req_set_fail_links(req);
4089         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4090         return 0;
4091 #else
4092         return -EOPNOTSUPP;
4093 #endif
4094 }
4095
4096 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4097 {
4098 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4099         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4100                 return -EINVAL;
4101         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4102                 return -EINVAL;
4103
4104         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4105         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4106         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4107         return 0;
4108 #else
4109         return -EOPNOTSUPP;
4110 #endif
4111 }
4112
4113 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4114 {
4115 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4116         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4117         int ret;
4118
4119         if (force_nonblock)
4120                 return -EAGAIN;
4121
4122         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4123         if (ret < 0)
4124                 req_set_fail_links(req);
4125         io_req_complete(req, ret);
4126         return 0;
4127 #else
4128         return -EOPNOTSUPP;
4129 #endif
4130 }
4131
4132 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4133 {
4134         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4135                 return -EINVAL;
4136         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4137                 return -EINVAL;
4138
4139         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4140         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4141         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4142         return 0;
4143 }
4144
4145 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4146 {
4147         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4148         int ret;
4149
4150         if (force_nonblock) {
4151                 switch (fa->advice) {
4152                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4153                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4154                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4155                         break;
4156                 default:
4157                         return -EAGAIN;
4158                 }
4159         }
4160
4161         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4162         if (ret < 0)
4163                 req_set_fail_links(req);
4164         io_req_complete(req, ret);
4165         return 0;
4166 }
4167
4168 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4169 {
4170         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4171                 return -EINVAL;
4172         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4173                 return -EINVAL;
4174         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4175                 return -EBADF;
4176
4177         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4178         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4179         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4180         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4181         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4182
4183         return 0;
4184 }
4185
4186 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4187 {
4188         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4189         int ret;
4190
4191         if (force_nonblock) {
4192                 /* only need file table for an actual valid fd */
4193                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4194                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4195                 return -EAGAIN;
4196         }
4197
4198         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4199                        ctx->buffer);
4200
4201         if (ret < 0)
4202                 req_set_fail_links(req);
4203         io_req_complete(req, ret);
4204         return 0;
4205 }
4206
4207 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4208 {
4209         /*
4210          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
4211          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
4212          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
4213          */
4214         io_req_init_async(req);
4215         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
4216
4217         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4218                 return -EINVAL;
4219         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4220             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4221                 return -EINVAL;
4222         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4223                 return -EBADF;
4224
4225         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4226         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops))
4227                 return -EBADF;
4228
4229         req->close.put_file = NULL;
4230         return 0;
4231 }
4232
4233 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4234                     struct io_comp_state *cs)
4235 {
4236         struct io_close *close = &req->close;
4237         int ret;
4238
4239         /* might be already done during nonblock submission */
4240         if (!close->put_file) {
4241                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
4242                 if (ret < 0)
4243                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
4244         }
4245
4246         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4247         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
4248                 /* was never set, but play safe */
4249                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
4250                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
4251                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4252                 return -EAGAIN;
4253         }
4254
4255         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4256         ret = filp_close(close->put_file, req->work.identity->files);
4257         if (ret < 0)
4258                 req_set_fail_links(req);
4259         fput(close->put_file);
4260         close->put_file = NULL;
4261         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4262         return 0;
4263 }
4264
4265 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4266 {
4267         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4268
4269         if (!req->file)
4270                 return -EBADF;
4271
4272         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4273                 return -EINVAL;
4274         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4275                 return -EINVAL;
4276
4277         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4278         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4279         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4280         return 0;
4281 }
4282
4283 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4284 {
4285         int ret;
4286
4287         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4288         if (force_nonblock)
4289                 return -EAGAIN;
4290
4291         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4292                                 req->sync.flags);
4293         if (ret < 0)
4294                 req_set_fail_links(req);
4295         io_req_complete(req, ret);
4296         return 0;
4297 }
4298
4299 #if defined(CONFIG_NET)
4300 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4301                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4302 {
4303         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4304
4305         if (async_msg)
4306                 return -EAGAIN;
4307         if (io_alloc_async_data(req)) {
4308                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4309                         kfree(kmsg->iov);
4310                 return -ENOMEM;
4311         }
4312         async_msg = req->async_data;
4313         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4314         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4315         return -EAGAIN;
4316 }
4317
4318 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4319                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4320 {
4321         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4322         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4323         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4324                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
4325 }
4326
4327 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4328 {
4329         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4330         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4331         int ret;
4332
4333         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4334                 return -EINVAL;
4335
4336         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4337         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4338         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4339
4340 #ifdef CONFIG_COMPAT
4341         if (req->ctx->compat)
4342                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4343 #endif
4344
4345         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4346                 return 0;
4347         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4348         if (!ret)
4349                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4350         return ret;
4351 }
4352
4353 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4354                       struct io_comp_state *cs)
4355 {
4356         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4357         struct socket *sock;
4358         unsigned flags;
4359         int ret;
4360
4361         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4362         if (unlikely(!sock))
4363                 return ret;
4364
4365         if (req->async_data) {
4366                 kmsg = req->async_data;
4367                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4368                 /* if iov is set, it's allocated already */
4369                 if (!kmsg->iov)
4370                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4371                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4372         } else {
4373                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4374                 if (ret)
4375                         return ret;
4376                 kmsg = &iomsg;
4377         }
4378
4379         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4380         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4381                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4382         else if (force_nonblock)
4383                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4384
4385         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4386         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4387                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4388         if (ret == -ERESTARTSYS)
4389                 ret = -EINTR;
4390
4391         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4392                 kfree(kmsg->iov);
4393         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4394         if (ret < 0)
4395                 req_set_fail_links(req);
4396         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4397         return 0;
4398 }
4399
4400 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4401                    struct io_comp_state *cs)
4402 {
4403         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4404         struct msghdr msg;
4405         struct iovec iov;
4406         struct socket *sock;
4407         unsigned flags;
4408         int ret;
4409
4410         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4411         if (unlikely(!sock))
4412                 return ret;
4413
4414         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4415         if (unlikely(ret))
4416                 return ret;
4417
4418         msg.msg_name = NULL;
4419         msg.msg_control = NULL;
4420         msg.msg_controllen = 0;
4421         msg.msg_namelen = 0;
4422
4423         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4424         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4425                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4426         else if (force_nonblock)
4427                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4428
4429         msg.msg_flags = flags;
4430         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4431         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4432                 return -EAGAIN;
4433         if (ret == -ERESTARTSYS)
4434                 ret = -EINTR;
4435
4436         if (ret < 0)
4437                 req_set_fail_links(req);
4438         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4439         return 0;
4440 }
4441
4442 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4443                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4444 {
4445         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4446         struct iovec __user *uiov;
4447         size_t iov_len;
4448         int ret;
4449
4450         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4451                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4452         if (ret)
4453                 return ret;
4454
4455         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4456                 if (iov_len > 1)
4457                         return -EINVAL;
4458                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4459                         return -EFAULT;
4460                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4461                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4462                                 sr->len);
4463                 iomsg->iov = NULL;
4464         } else {
4465                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4466                                      &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4467                                      false);
4468                 if (ret > 0)
4469                         ret = 0;
4470         }
4471
4472         return ret;
4473 }
4474
4475 #ifdef CONFIG_COMPAT
4476 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4477                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4478 {
4479         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4480         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4481         struct compat_iovec __user *uiov;
4482         compat_uptr_t ptr;
4483         compat_size_t len;
4484         int ret;
4485
4486         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4487         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4488                                         &ptr, &len);
4489         if (ret)
4490                 return ret;
4491
4492         uiov = compat_ptr(ptr);
4493         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4494                 compat_ssize_t clen;
4495
4496                 if (len > 1)
4497                         return -EINVAL;
4498                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4499                         return -EFAULT;
4500                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4501                         return -EFAULT;
4502                 if (clen < 0)
4503                         return -EINVAL;
4504                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4505                 iomsg->iov = NULL;
4506         } else {
4507                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4508                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->iov,
4509                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4510                 if (ret < 0)
4511                         return ret;
4512         }
4513
4514         return 0;
4515 }
4516 #endif
4517
4518 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4519                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4520 {
4521         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4522         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4523
4524 #ifdef CONFIG_COMPAT
4525         if (req->ctx->compat)
4526                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4527 #endif
4528
4529         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4530 }
4531
4532 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4533                                                bool needs_lock)
4534 {
4535         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4536         struct io_buffer *kbuf;
4537
4538         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4539         if (IS_ERR(kbuf))
4540                 return kbuf;
4541
4542         sr->kbuf = kbuf;
4543         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4544         return kbuf;
4545 }
4546
4547 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4548 {
4549         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4550 }
4551
4552 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4553                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4554 {
4555         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4556         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4557         int ret;
4558
4559         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4560                 return -EINVAL;
4561
4562         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4563         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4564         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4565         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4566
4567 #ifdef CONFIG_COMPAT
4568         if (req->ctx->compat)
4569                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4570 #endif
4571
4572         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4573                 return 0;
4574         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4575         if (!ret)
4576                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4577         return ret;
4578 }
4579
4580 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4581                       struct io_comp_state *cs)
4582 {
4583         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4584         struct socket *sock;
4585         struct io_buffer *kbuf;
4586         unsigned flags;
4587         int ret, cflags = 0;
4588
4589         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4590         if (unlikely(!sock))
4591                 return ret;
4592
4593         if (req->async_data) {
4594                 kmsg = req->async_data;
4595                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4596                 /* if iov is set, it's allocated already */
4597                 if (!kmsg->iov)
4598                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4599                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4600         } else {
4601                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4602                 if (ret)
4603                         return ret;
4604                 kmsg = &iomsg;
4605         }
4606
4607         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4608                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4609                 if (IS_ERR(kbuf))
4610                         return PTR_ERR(kbuf);
4611                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4612                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4613                                 1, req->sr_msg.len);
4614         }
4615
4616         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4617         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4618                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4619         else if (force_nonblock)
4620                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4621
4622         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4623                                         kmsg->uaddr, flags);
4624         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4625                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4626         if (ret == -ERESTARTSYS)
4627                 ret = -EINTR;
4628
4629         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4630                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4631         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4632                 kfree(kmsg->iov);
4633         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4634         if (ret < 0)
4635                 req_set_fail_links(req);
4636         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4637         return 0;
4638 }
4639
4640 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4641                    struct io_comp_state *cs)
4642 {
4643         struct io_buffer *kbuf;
4644         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4645         struct msghdr msg;
4646         void __user *buf = sr->buf;
4647         struct socket *sock;
4648         struct iovec iov;
4649         unsigned flags;
4650         int ret, cflags = 0;
4651
4652         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4653         if (unlikely(!sock))
4654                 return ret;
4655
4656         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4657                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4658                 if (IS_ERR(kbuf))
4659                         return PTR_ERR(kbuf);
4660                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4661         }
4662
4663         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4664         if (unlikely(ret))
4665                 goto out_free;
4666
4667         msg.msg_name = NULL;
4668         msg.msg_control = NULL;
4669         msg.msg_controllen = 0;
4670         msg.msg_namelen = 0;
4671         msg.msg_iocb = NULL;
4672         msg.msg_flags = 0;
4673
4674         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4675         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4676                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4677         else if (force_nonblock)
4678                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4679
4680         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4681         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4682                 return -EAGAIN;
4683         if (ret == -ERESTARTSYS)
4684                 ret = -EINTR;
4685 out_free:
4686         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4687                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4688         if (ret < 0)
4689                 req_set_fail_links(req);
4690         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4691         return 0;
4692 }
4693
4694 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4695 {
4696         struct io_accept *accept = &req->accept;
4697
4698         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4699                 return -EINVAL;
4700         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4701                 return -EINVAL;
4702
4703         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4704         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4705         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4706         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4707         return 0;
4708 }
4709
4710 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4711                      struct io_comp_state *cs)
4712 {
4713         struct io_accept *accept = &req->accept;
4714         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4715         int ret;
4716
4717         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4718                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4719
4720         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4721                                         accept->addr_len, accept->flags,
4722                                         accept->nofile);
4723         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4724                 return -EAGAIN;
4725         if (ret < 0) {
4726                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4727                         ret = -EINTR;
4728                 req_set_fail_links(req);
4729         }
4730         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4731         return 0;
4732 }
4733
4734 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4735 {
4736         struct io_connect *conn = &req->connect;
4737         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4738
4739         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4740                 return -EINVAL;
4741         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4742                 return -EINVAL;
4743
4744         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4745         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4746
4747         if (!io)
4748                 return 0;
4749
4750         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4751                                         &io->address);
4752 }
4753
4754 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4755                       struct io_comp_state *cs)
4756 {
4757         struct io_async_connect __io, *io;
4758         unsigned file_flags;
4759         int ret;
4760
4761         if (req->async_data) {
4762                 io = req->async_data;
4763         } else {
4764                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4765                                                 req->connect.addr_len,
4766                                                 &__io.address);
4767                 if (ret)
4768                         goto out;
4769                 io = &__io;
4770         }
4771
4772         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4773
4774         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4775                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4776         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4777                 if (req->async_data)
4778                         return -EAGAIN;
4779                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4780                         ret = -ENOMEM;
4781                         goto out;
4782                 }
4783                 io = req->async_data;
4784                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4785                 return -EAGAIN;
4786         }
4787         if (ret == -ERESTARTSYS)
4788                 ret = -EINTR;
4789 out:
4790         if (ret < 0)
4791                 req_set_fail_links(req);
4792         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4793         return 0;
4794 }
4795 #else /* !CONFIG_NET */
4796 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4797 {
4798         return -EOPNOTSUPP;
4799 }
4800
4801 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4802                       struct io_comp_state *cs)
4803 {
4804         return -EOPNOTSUPP;
4805 }
4806
4807 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4808                    struct io_comp_state *cs)
4809 {
4810         return -EOPNOTSUPP;
4811 }
4812
4813 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4814                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4815 {
4816         return -EOPNOTSUPP;
4817 }
4818
4819 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4820                       struct io_comp_state *cs)
4821 {
4822         return -EOPNOTSUPP;
4823 }
4824
4825 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4826                    struct io_comp_state *cs)
4827 {
4828         return -EOPNOTSUPP;
4829 }
4830
4831 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4832 {
4833         return -EOPNOTSUPP;
4834 }
4835
4836 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4837                      struct io_comp_state *cs)
4838 {
4839         return -EOPNOTSUPP;
4840 }
4841
4842 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4843 {
4844         return -EOPNOTSUPP;
4845 }
4846
4847 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4848                       struct io_comp_state *cs)
4849 {
4850         return -EOPNOTSUPP;
4851 }
4852 #endif /* CONFIG_NET */
4853
4854 struct io_poll_table {
4855         struct poll_table_struct pt;
4856         struct io_kiocb *req;
4857         int error;
4858 };
4859
4860 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4861                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4862 {
4863         bool twa_signal_ok;
4864         int ret;
4865
4866         /* for instances that support it check for an event match first: */
4867         if (mask && !(mask & poll->events))
4868                 return 0;
4869
4870         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4871
4872         list_del_init(&poll->wait.entry);
4873
4874         req->result = mask;
4875         init_task_work(&req->task_work, func);
4876         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4877
4878         /*
4879          * If we using the signalfd wait_queue_head for this wakeup, then
4880          * it's not safe to use TWA_SIGNAL as we could be recursing on the
4881          * tsk->sighand->siglock on doing the wakeup. Should not be needed
4882          * either, as the normal wakeup will suffice.
4883          */
4884         twa_signal_ok = (poll->head != &req->task->sighand->signalfd_wqh);
4885
4886         /*
4887          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4888          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4889          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4890          * have the needed state needed for it anyway.
4891          */
4892         ret = io_req_task_work_add(req, twa_signal_ok);
4893         if (unlikely(ret)) {
4894                 struct task_struct *tsk;
4895
4896                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4897                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4898                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
4899                 wake_up_process(tsk);
4900         }
4901         return 1;
4902 }
4903
4904 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4905         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4906 {
4907         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4908
4909         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4910                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4911
4912                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4913         }
4914
4915         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4916         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4917                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4918                 return true;
4919         }
4920
4921         return false;
4922 }
4923
4924 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4925 {
4926         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4927         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4928                 return req->async_data;
4929         return req->apoll->double_poll;
4930 }
4931
4932 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4933 {
4934         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4935                 return &req->poll;
4936         return &req->apoll->poll;
4937 }
4938
4939 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4940 {
4941         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4942
4943         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4944
4945         if (poll && poll->head) {
4946                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4947
4948                 spin_lock(&head->lock);
4949                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4950                 if (poll->wait.private)
4951                         refcount_dec(&req->refs);
4952                 poll->head = NULL;
4953                 spin_unlock(&head->lock);
4954         }
4955 }
4956
4957 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4958 {
4959         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4960
4961         io_poll_remove_double(req);
4962         req->poll.done = true;
4963         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4964         io_commit_cqring(ctx);
4965 }
4966
4967 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4968 {
4969         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4970         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4971         struct io_kiocb *nxt;
4972
4973         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4974                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4975         } else {
4976                 hash_del(&req->hash_node);
4977                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
4978                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4979
4980                 nxt = io_put_req_find_next(req);
4981                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4982                 if (nxt)
4983                         __io_req_task_submit(nxt);
4984         }
4985
4986         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4987 }
4988
4989 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4990                                int sync, void *key)
4991 {
4992         struct io_kiocb *req = wait->private;
4993         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4994         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4995
4996         /* for instances that support it check for an event match first: */
4997         if (mask && !(mask & poll->events))
4998                 return 0;
4999
5000         list_del_init(&wait->entry);
5001
5002         if (poll && poll->head) {
5003                 bool done;
5004
5005                 spin_lock(&poll->head->lock);
5006                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5007                 if (!done)
5008                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5009                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5010                 wait->private = NULL;
5011                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5012                 if (!done) {
5013                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5014                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5015                 }
5016         }
5017         refcount_dec(&req->refs);
5018         return 1;
5019 }
5020
5021 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5022                               wait_queue_func_t wake_func)
5023 {
5024         poll->head = NULL;
5025         poll->done = false;
5026         poll->canceled = false;
5027         poll->events = events;
5028         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5029         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5030 }
5031
5032 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5033                             struct wait_queue_head *head,
5034                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5035 {
5036         struct io_kiocb *req = pt->req;
5037
5038         /*
5039          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5040          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5041          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5042          */
5043         if (unlikely(poll->head)) {
5044                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5045
5046                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5047                 if (*poll_ptr) {
5048                         pt->error = -EINVAL;
5049                         return;
5050                 }
5051                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5052                 if (!poll) {
5053                         pt->error = -ENOMEM;
5054                         return;
5055                 }
5056                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5057                 refcount_inc(&req->refs);
5058                 poll->wait.private = req;
5059                 *poll_ptr = poll;
5060         }
5061
5062         pt->error = 0;
5063         poll->head = head;
5064
5065         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5066                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5067         else
5068                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5069 }
5070
5071 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5072                                struct poll_table_struct *p)
5073 {
5074         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5075         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5076
5077         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5078 }
5079
5080 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5081 {
5082         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5083         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5084         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5085
5086         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5087
5088         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5089                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5090                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5091                 return;
5092         }
5093
5094         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5095         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5096                 hash_del(&req->hash_node);
5097
5098         io_poll_remove_double(req);
5099         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5100
5101         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5102                 __io_req_task_submit(req);
5103         else
5104                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5105
5106         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5107         kfree(apoll->double_poll);
5108         kfree(apoll);
5109 }
5110
5111 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5112                         void *key)
5113 {
5114         struct io_kiocb *req = wait->private;
5115         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5116
5117         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5118                                         key_to_poll(key));
5119
5120         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5121 }
5122
5123 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5124 {
5125         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5126         struct hlist_head *list;
5127
5128         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5129         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5130 }
5131
5132 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5133                                       struct io_poll_iocb *poll,
5134                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5135                                       wait_queue_func_t wake_func)
5136         __acquires(&ctx->completion_lock)
5137 {
5138         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5139         bool cancel = false;
5140
5141         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5142         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5143         poll->file = req->file;
5144         poll->wait.private = req;
5145
5146         ipt->pt._key = mask;
5147         ipt->req = req;
5148         ipt->error = -EINVAL;
5149
5150         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5151
5152         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5153         if (likely(poll->head)) {
5154                 spin_lock(&poll->head->lock);
5155                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5156                         if (ipt->error)
5157                                 cancel = true;
5158                         ipt->error = 0;
5159                         mask = 0;
5160                 }
5161                 if (mask || ipt->error)
5162                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5163                 else if (cancel)
5164                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5165                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5166                         io_poll_req_insert(req);
5167                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5168         }
5169
5170         return mask;
5171 }
5172
5173 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5174 {
5175         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5176         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5177         struct async_poll *apoll;
5178         struct io_poll_table ipt;
5179         __poll_t mask, ret;
5180         int rw;
5181
5182         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5183                 return false;
5184         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5185                 return false;
5186         if (def->pollin)
5187                 rw = READ;
5188         else if (def->pollout)
5189                 rw = WRITE;
5190         else
5191                 return false;
5192         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5193         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5194                 return false;
5195
5196         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5197         if (unlikely(!apoll))
5198                 return false;
5199         apoll->double_poll = NULL;
5200
5201         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5202         req->apoll = apoll;
5203
5204         mask = 0;
5205         if (def->pollin)
5206                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5207         if (def->pollout)
5208                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5209
5210         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5211         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5212             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5213                 mask &= ~POLLIN;
5214
5215         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5216
5217         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5218
5219         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5220                                         io_async_wake);
5221         if (ret || ipt.error) {
5222                 io_poll_remove_double(req);
5223                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5224                 kfree(apoll->double_poll);
5225                 kfree(apoll);
5226                 return false;
5227         }
5228         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5229         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5230                                         apoll->poll.events);
5231         return true;
5232 }
5233
5234 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5235                                  struct io_poll_iocb *poll)
5236 {
5237         bool do_complete = false;
5238
5239         spin_lock(&poll->head->lock);
5240         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5241         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5242                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5243                 do_complete = true;
5244         }
5245         spin_unlock(&poll->head->lock);
5246         hash_del(&req->hash_node);
5247         return do_complete;
5248 }
5249
5250 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5251 {
5252         bool do_complete;
5253
5254         io_poll_remove_double(req);
5255
5256         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5257                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5258         } else {
5259                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5260
5261                 /* non-poll requests have submit ref still */
5262                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5263                 if (do_complete) {
5264                         io_put_req(req);
5265                         kfree(apoll->double_poll);
5266                         kfree(apoll);
5267                 }
5268         }
5269
5270         if (do_complete) {
5271                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5272                 io_commit_cqring(req->ctx);
5273                 req_set_fail_links(req);
5274                 io_put_req_deferred(req, 1);
5275         }
5276
5277         return do_complete;
5278 }
5279
5280 /*
5281  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5282  */
5283 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk)
5284 {
5285         struct hlist_node *tmp;
5286         struct io_kiocb *req;
5287         int posted = 0, i;
5288
5289         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5290         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5291                 struct hlist_head *list;
5292
5293                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5294                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5295                         if (io_task_match(req, tsk))
5296                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5297                 }
5298         }
5299         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5300
5301         if (posted)
5302                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5303
5304         return posted != 0;
5305 }
5306
5307 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5308 {
5309         struct hlist_head *list;
5310         struct io_kiocb *req;
5311
5312         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5313         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5314                 if (sqe_addr != req->user_data)
5315                         continue;
5316                 if (io_poll_remove_one(req))
5317                         return 0;
5318                 return -EALREADY;
5319         }
5320
5321         return -ENOENT;
5322 }
5323
5324 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5325                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5326 {
5327         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5328                 return -EINVAL;
5329         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5330             sqe->poll_events)
5331                 return -EINVAL;
5332
5333         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5334         return 0;
5335 }
5336
5337 /*
5338  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5339  * and remove it if found.
5340  */
5341 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
5342 {
5343         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5344         u64 addr;
5345         int ret;
5346
5347         addr = req->poll.addr;
5348         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5349         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
5350         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5351
5352         if (ret < 0)
5353                 req_set_fail_links(req);
5354         io_req_complete(req, ret);
5355         return 0;
5356 }
5357
5358 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5359                         void *key)
5360 {
5361         struct io_kiocb *req = wait->private;
5362         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5363
5364         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5365 }
5366
5367 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5368                                struct poll_table_struct *p)
5369 {
5370         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5371
5372         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5373 }
5374
5375 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5376 {
5377         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5378         u32 events;
5379
5380         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5381                 return -EINVAL;
5382         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5383                 return -EINVAL;
5384
5385         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5386 #ifdef __BIG_ENDIAN
5387         events = swahw32(events);
5388 #endif
5389         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5390                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5391         return 0;
5392 }
5393
5394 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5395 {
5396         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5397         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5398         struct io_poll_table ipt;
5399         __poll_t mask;
5400
5401         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5402
5403         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5404                                         io_poll_wake);
5405
5406         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5407                 ipt.error = 0;
5408                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5409         }
5410         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5411
5412         if (mask) {
5413                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5414                 io_put_req(req);
5415         }
5416         return ipt.error;
5417 }
5418
5419 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5420 {
5421         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5422                                                 struct io_timeout_data, timer);
5423         struct io_kiocb *req = data->req;
5424         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5425         unsigned long flags;
5426
5427         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5428         list_del_init(&req->timeout.list);
5429         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5430                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5431
5432         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5433         io_commit_cqring(ctx);
5434         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5435
5436         io_cqring_ev_posted(ctx);
5437         req_set_fail_links(req);
5438         io_put_req(req);
5439         return HRTIMER_NORESTART;
5440 }
5441
5442 static int __io_timeout_cancel(struct io_kiocb *req)
5443 {
5444         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
5445         int ret;
5446
5447         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5448         if (ret == -1)
5449                 return -EALREADY;
5450         list_del_init(&req->timeout.list);
5451
5452         req_set_fail_links(req);
5453         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5454         io_put_req_deferred(req, 1);
5455         return 0;
5456 }
5457
5458 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5459 {
5460         struct io_kiocb *req;
5461         int ret = -ENOENT;
5462
5463         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5464                 if (user_data == req->user_data) {
5465                         ret = 0;
5466                         break;
5467                 }
5468         }
5469
5470         if (ret == -ENOENT)
5471                 return ret;
5472
5473         return __io_timeout_cancel(req);
5474 }
5475
5476 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5477                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5478 {
5479         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5480                 return -EINVAL;
5481         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5482                 return -EINVAL;
5483         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->timeout_flags)
5484                 return -EINVAL;
5485
5486         req->timeout_rem.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5487         return 0;
5488 }
5489
5490 /*
5491  * Remove or update an existing timeout command
5492  */
5493 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5494 {
5495         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5496         int ret;
5497
5498         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5499         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout_rem.addr);
5500
5501         io_cqring_fill_event(req, ret);
5502         io_commit_cqring(ctx);
5503         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5504         io_cqring_ev_posted(ctx);
5505         if (ret < 0)
5506                 req_set_fail_links(req);
5507         io_put_req(req);
5508         return 0;
5509 }
5510
5511 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5512                            bool is_timeout_link)
5513 {
5514         struct io_timeout_data *data;
5515         unsigned flags;
5516         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5517
5518         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5519                 return -EINVAL;
5520         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5521                 return -EINVAL;
5522         if (off && is_timeout_link)
5523                 return -EINVAL;
5524         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5525         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5526                 return -EINVAL;
5527
5528         req->timeout.off = off;
5529
5530         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5531                 return -ENOMEM;
5532
5533         data = req->async_data;
5534         data->req = req;
5535
5536         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5537                 return -EFAULT;
5538
5539         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5540                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5541         else
5542                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5543
5544         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5545         return 0;
5546 }
5547
5548 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5549 {
5550         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5551         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5552         struct list_head *entry;
5553         u32 tail, off = req->timeout.off;
5554
5555         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5556
5557         /*
5558          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5559          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5560          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5561          */
5562         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5563                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5564                 goto add;
5565         }
5566
5567         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5568         req->timeout.target_seq = tail + off;
5569
5570         /*
5571          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5572          * the one we need first.
5573          */
5574         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5575                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5576                                                   timeout.list);
5577
5578                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5579                         continue;
5580                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5581                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5582                         break;
5583         }
5584 add:
5585         list_add(&req->timeout.list, entry);
5586         data->timer.function = io_timeout_fn;
5587         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5588         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5589         return 0;
5590 }
5591
5592 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5593 {
5594         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5595
5596         return req->user_data == (unsigned long) data;
5597 }
5598
5599 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5600 {
5601         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5602         int ret = 0;
5603
5604         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5605         switch (cancel_ret) {
5606         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5607                 ret = 0;
5608                 break;
5609         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5610                 ret = -EALREADY;
5611                 break;
5612         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5613                 ret = -ENOENT;
5614                 break;
5615         }
5616
5617         return ret;
5618 }
5619
5620 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5621                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5622                                      int success_ret)
5623 {
5624         unsigned long flags;
5625         int ret;
5626
5627         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5628         if (ret != -ENOENT) {
5629                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5630                 goto done;
5631         }
5632
5633         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5634         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5635         if (ret != -ENOENT)
5636                 goto done;
5637         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5638 done:
5639         if (!ret)
5640                 ret = success_ret;
5641         io_cqring_fill_event(req, ret);
5642         io_commit_cqring(ctx);
5643         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5644         io_cqring_ev_posted(ctx);
5645
5646         if (ret < 0)
5647                 req_set_fail_links(req);
5648         io_put_req(req);
5649 }
5650
5651 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5652                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5653 {
5654         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5655                 return -EINVAL;
5656         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5657                 return -EINVAL;
5658         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5659                 return -EINVAL;
5660
5661         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5662         return 0;
5663 }
5664
5665 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5666 {
5667         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5668
5669         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5670         return 0;
5671 }
5672
5673 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5674                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5675 {
5676         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5677                 return -EINVAL;
5678         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5679                 return -EINVAL;
5680         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5681                 return -EINVAL;
5682
5683         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5684         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5685         if (!req->files_update.nr_args)
5686                 return -EINVAL;
5687         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5688         return 0;
5689 }
5690
5691 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5692                            struct io_comp_state *cs)
5693 {
5694         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5695         struct io_uring_files_update up;
5696         int ret;
5697
5698         if (force_nonblock)
5699                 return -EAGAIN;
5700
5701         up.offset = req->files_update.offset;
5702         up.fds = req->files_update.arg;
5703
5704         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5705         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5706         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5707
5708         if (ret < 0)
5709                 req_set_fail_links(req);
5710         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5711         return 0;
5712 }
5713
5714 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5715 {
5716         switch (req->opcode) {
5717         case IORING_OP_NOP:
5718                 return 0;
5719         case IORING_OP_READV:
5720         case IORING_OP_READ_FIXED:
5721         case IORING_OP_READ:
5722                 return io_read_prep(req, sqe);
5723         case IORING_OP_WRITEV:
5724         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5725         case IORING_OP_WRITE:
5726                 return io_write_prep(req, sqe);
5727         case IORING_OP_POLL_ADD:
5728                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5729         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5730                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5731         case IORING_OP_FSYNC:
5732                 return io_prep_fsync(req, sqe);
5733         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5734                 return io_prep_sfr(req, sqe);
5735         case IORING_OP_SENDMSG:
5736         case IORING_OP_SEND:
5737                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5738         case IORING_OP_RECVMSG:
5739         case IORING_OP_RECV:
5740                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5741         case IORING_OP_CONNECT:
5742                 return io_connect_prep(req, sqe);
5743         case IORING_OP_TIMEOUT:
5744                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5745         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5746                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5747         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5748                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5749         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5750                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5751         case IORING_OP_ACCEPT:
5752                 return io_accept_prep(req, sqe);
5753         case IORING_OP_FALLOCATE:
5754                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5755         case IORING_OP_OPENAT:
5756                 return io_openat_prep(req, sqe);
5757         case IORING_OP_CLOSE:
5758                 return io_close_prep(req, sqe);
5759         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5760                 return io_files_update_prep(req, sqe);
5761         case IORING_OP_STATX:
5762                 return io_statx_prep(req, sqe);
5763         case IORING_OP_FADVISE:
5764                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5765         case IORING_OP_MADVISE:
5766                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5767         case IORING_OP_OPENAT2:
5768                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5769         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5770                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5771         case IORING_OP_SPLICE:
5772                 return io_splice_prep(req, sqe);
5773         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5774                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5775         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5776                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5777         case IORING_OP_TEE:
5778                 return io_tee_prep(req, sqe);
5779         }
5780
5781         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5782                         req->opcode);
5783         return-EINVAL;
5784 }
5785
5786 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5787                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5788 {
5789         if (!sqe)
5790                 return 0;
5791         if (io_alloc_async_data(req))
5792                 return -EAGAIN;
5793         return io_req_prep(req, sqe);
5794 }
5795
5796 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5797 {
5798         struct io_kiocb *pos;
5799         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5800         u32 total_submitted, nr_reqs = 1;
5801
5802         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
5803                 list_for_each_entry(pos, &req->link_list, link_list)
5804                         nr_reqs++;
5805
5806         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5807         return total_submitted - nr_reqs;
5808 }
5809
5810 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5811 {
5812         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5813         struct io_defer_entry *de;
5814         int ret;
5815         u32 seq;
5816
5817         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5818         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5819                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5820                 return 0;
5821
5822         seq = io_get_sequence(req);
5823         /* Still a chance to pass the sequence check */
5824         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5825                 return 0;
5826
5827         if (!req->async_data) {
5828                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5829                 if (ret)
5830                         return ret;
5831         }
5832         io_prep_async_link(req);
5833         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5834         if (!de)
5835                 return -ENOMEM;
5836
5837         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5838         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5839                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5840                 kfree(de);
5841                 io_queue_async_work(req);
5842                 return -EIOCBQUEUED;
5843         }
5844
5845         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5846         de->req = req;
5847         de->seq = seq;
5848         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5849         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5850         return -EIOCBQUEUED;
5851 }
5852
5853 static void io_req_drop_files(struct io_kiocb *req)
5854 {
5855         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5856         unsigned long flags;
5857
5858         spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
5859         list_del(&req->inflight_entry);
5860         if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
5861                 wake_up(&ctx->inflight_wait);
5862         spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
5863         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
5864         put_files_struct(req->work.identity->files);
5865         put_nsproxy(req->work.identity->nsproxy);
5866         req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FILES;
5867 }
5868
5869 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5870 {
5871         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5872                 switch (req->opcode) {
5873                 case IORING_OP_READV:
5874                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5875                 case IORING_OP_READ:
5876                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5877                         break;
5878                 case IORING_OP_RECVMSG:
5879                 case IORING_OP_RECV:
5880                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5881                         break;
5882                 }
5883                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5884         }
5885
5886         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5887                 switch (req->opcode) {
5888                 case IORING_OP_READV:
5889                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5890                 case IORING_OP_READ:
5891                 case IORING_OP_WRITEV:
5892                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5893                 case IORING_OP_WRITE: {
5894                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
5895                         if (io->free_iovec)
5896                                 kfree(io->free_iovec);
5897                         break;
5898                         }
5899                 case IORING_OP_RECVMSG:
5900                 case IORING_OP_SENDMSG: {
5901                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
5902                         if (io->iov != io->fast_iov)
5903                                 kfree(io->iov);
5904                         break;
5905                         }
5906                 case IORING_OP_SPLICE:
5907                 case IORING_OP_TEE:
5908                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5909                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5910                         break;
5911                 case IORING_OP_OPENAT:
5912                 case IORING_OP_OPENAT2:
5913                         if (req->open.filename)
5914                                 putname(req->open.filename);
5915                         break;
5916                 }
5917                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5918         }
5919
5920         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
5921                 io_req_drop_files(req);
5922 }
5923
5924 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5925                         struct io_comp_state *cs)
5926 {
5927         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5928         int ret;
5929
5930         switch (req->opcode) {
5931         case IORING_OP_NOP:
5932                 ret = io_nop(req, cs);
5933                 break;
5934         case IORING_OP_READV:
5935         case IORING_OP_READ_FIXED:
5936         case IORING_OP_READ:
5937                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
5938                 break;
5939         case IORING_OP_WRITEV:
5940         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5941         case IORING_OP_WRITE:
5942                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
5943                 break;
5944         case IORING_OP_FSYNC:
5945                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5946                 break;
5947         case IORING_OP_POLL_ADD:
5948                 ret = io_poll_add(req);
5949                 break;
5950         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5951                 ret = io_poll_remove(req);
5952                 break;
5953         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5954                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5955                 break;
5956         case IORING_OP_SENDMSG:
5957                 ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
5958                 break;
5959         case IORING_OP_SEND:
5960                 ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
5961                 break;
5962         case IORING_OP_RECVMSG:
5963                 ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
5964                 break;
5965         case IORING_OP_RECV:
5966                 ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
5967                 break;
5968         case IORING_OP_TIMEOUT:
5969                 ret = io_timeout(req);
5970                 break;
5971         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5972                 ret = io_timeout_remove(req);
5973                 break;
5974         case IORING_OP_ACCEPT:
5975                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
5976                 break;
5977         case IORING_OP_CONNECT:
5978                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
5979                 break;
5980         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5981                 ret = io_async_cancel(req);
5982                 break;
5983         case IORING_OP_FALLOCATE:
5984                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5985                 break;
5986         case IORING_OP_OPENAT:
5987                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5988                 break;
5989         case IORING_OP_CLOSE:
5990                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
5991                 break;
5992         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5993                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
5994                 break;
5995         case IORING_OP_STATX:
5996                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5997                 break;
5998         case IORING_OP_FADVISE:
5999                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
6000                 break;
6001         case IORING_OP_MADVISE:
6002                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
6003                 break;
6004         case IORING_OP_OPENAT2:
6005                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
6006                 break;
6007         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6008                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
6009                 break;
6010         case IORING_OP_SPLICE:
6011                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
6012                 break;
6013         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6014                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
6015                 break;
6016         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6017                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
6018                 break;
6019         case IORING_OP_TEE:
6020                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
6021                 break;
6022         default:
6023                 ret = -EINVAL;
6024                 break;
6025         }
6026
6027         if (ret)
6028                 return ret;
6029
6030         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6031         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6032                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6033
6034                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6035                 if (in_async)
6036                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6037
6038                 io_iopoll_req_issued(req);
6039
6040                 if (in_async)
6041                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6042         }
6043
6044         return 0;
6045 }
6046
6047 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6048 {
6049         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6050         struct io_kiocb *timeout;
6051         int ret = 0;
6052
6053         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6054         if (timeout)
6055                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6056
6057         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
6058         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
6059                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
6060                 ret = -ECANCELED;
6061         }
6062
6063         if (!ret) {
6064                 do {
6065                         ret = io_issue_sqe(req, false, NULL);
6066                         /*
6067                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6068                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6069                          * wait for request slots on the block side.
6070                          */
6071                         if (ret != -EAGAIN)
6072                                 break;
6073                         cond_resched();
6074                 } while (1);
6075         }
6076
6077         if (ret) {
6078                 req_set_fail_links(req);
6079                 io_req_complete(req, ret);
6080         }
6081
6082         return io_steal_work(req);
6083 }
6084
6085 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6086                                               int index)
6087 {
6088         struct fixed_file_table *table;
6089
6090         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6091         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6092 }
6093
6094 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6095                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6096 {
6097         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6098         struct file *file;
6099
6100         if (fixed) {
6101                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6102                         return NULL;
6103                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6104                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6105                 if (file) {
6106                         req->fixed_file_refs = &ctx->file_data->node->refs;
6107                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
6108                 }
6109         } else {
6110                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6111                 file = __io_file_get(state, fd);
6112         }
6113
6114         return file;
6115 }
6116
6117 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
6118                            int fd)
6119 {
6120         bool fixed;
6121
6122         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
6123         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
6124                 return -EBADF;
6125
6126         req->file = io_file_get(state, req, fd, fixed);
6127         if (req->file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error)
6128                 return 0;
6129         return -EBADF;
6130 }
6131
6132 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6133 {
6134         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6135                                                 struct io_timeout_data, timer);
6136         struct io_kiocb *req = data->req;
6137         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6138         struct io_kiocb *prev = NULL;
6139         unsigned long flags;
6140
6141         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6142
6143         /*
6144          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6145          * race with the completion of the linked work.
6146          */
6147         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6148                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
6149                                   link_list);
6150                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6151                         list_del_init(&req->link_list);
6152                 else
6153                         prev = NULL;
6154         }
6155
6156         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6157
6158         if (prev) {
6159                 req_set_fail_links(prev);
6160                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6161                 io_put_req(prev);
6162         } else {
6163                 io_req_complete(req, -ETIME);
6164         }
6165         return HRTIMER_NORESTART;
6166 }
6167
6168 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6169 {
6170         /*
6171          * If the list is now empty, then our linked request finished before
6172          * we got a chance to setup the timer
6173          */
6174         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6175                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6176
6177                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6178                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6179                                 data->mode);
6180         }
6181 }
6182
6183 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6184 {
6185         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6186
6187         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6188         __io_queue_linked_timeout(req);
6189         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6190
6191         /* drop submission reference */
6192         io_put_req(req);
6193 }
6194
6195 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6196 {
6197         struct io_kiocb *nxt;
6198
6199         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
6200                 return NULL;
6201         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
6202                 return NULL;
6203
6204         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
6205                                         link_list);
6206         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6207                 return NULL;
6208
6209         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6210         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6211         return nxt;
6212 }
6213
6214 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
6215 {
6216         struct io_kiocb *linked_timeout;
6217         const struct cred *old_creds = NULL;
6218         int ret;
6219
6220 again:
6221         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6222
6223         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
6224             (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) &&
6225             req->work.identity->creds != current_cred()) {
6226                 if (old_creds)
6227                         revert_creds(old_creds);
6228                 if (old_creds == req->work.identity->creds)
6229                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6230                 else
6231                         old_creds = override_creds(req->work.identity->creds);
6232         }
6233
6234         ret = io_issue_sqe(req, true, cs);
6235
6236         /*
6237          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6238          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6239          */
6240         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6241                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6242                         /*
6243                          * Queued up for async execution, worker will release
6244                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6245                          */
6246                         io_queue_async_work(req);
6247                 }
6248
6249                 if (linked_timeout)
6250                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6251         } else if (likely(!ret)) {
6252                 /* drop submission reference */
6253                 req = io_put_req_find_next(req);
6254                 if (linked_timeout)
6255                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6256
6257                 if (req) {
6258                         if (!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))
6259                                 goto again;
6260                         io_queue_async_work(req);
6261                 }
6262         } else {
6263                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6264                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6265                 req_set_fail_links(req);
6266                 io_put_req(req);
6267                 io_req_complete(req, ret);
6268         }
6269
6270         if (old_creds)
6271                 revert_creds(old_creds);
6272 }
6273
6274 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6275                          struct io_comp_state *cs)
6276 {
6277         int ret;
6278
6279         ret = io_req_defer(req, sqe);
6280         if (ret) {
6281                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6282 fail_req:
6283                         req_set_fail_links(req);
6284                         io_put_req(req);
6285                         io_req_complete(req, ret);
6286                 }
6287         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6288                 if (!req->async_data) {
6289                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6290                         if (unlikely(ret))
6291                                 goto fail_req;
6292                 }
6293                 io_queue_async_work(req);
6294         } else {
6295                 if (sqe) {
6296                         ret = io_req_prep(req, sqe);
6297                         if (unlikely(ret))
6298                                 goto fail_req;
6299                 }
6300                 __io_queue_sqe(req, cs);
6301         }
6302 }
6303
6304 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6305                                       struct io_comp_state *cs)
6306 {
6307         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6308                 io_put_req(req);
6309                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6310         } else
6311                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6312 }
6313
6314 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6315                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6316 {
6317         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6318         int ret;
6319
6320         /*
6321          * If we already have a head request, queue this one for async
6322          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6323          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6324          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6325          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6326          */
6327         if (*link) {
6328                 struct io_kiocb *head = *link;
6329
6330                 /*
6331                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6332                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6333                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6334                  * next after the link request. The last one is done via
6335                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6336                  */
6337                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6338                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6339                         ctx->drain_next = 1;
6340                 }
6341                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6342                 if (unlikely(ret)) {
6343                         /* fail even hard links since we don't submit */
6344                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6345                         return ret;
6346                 }
6347                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6348                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6349
6350                 /* last request of a link, enqueue the link */
6351                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6352                         io_queue_link_head(head, cs);
6353                         *link = NULL;
6354                 }
6355         } else {
6356                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6357                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6358                         ctx->drain_next = 0;
6359                 }
6360                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6361                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6362                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6363
6364                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6365                         if (unlikely(ret))
6366                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6367                         *link = req;
6368                 } else {
6369                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6370                 }
6371         }
6372
6373         return 0;
6374 }
6375
6376 /*
6377  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6378  */
6379 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6380 {
6381         if (!list_empty(&state->comp.list))
6382                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6383         blk_finish_plug(&state->plug);
6384         io_state_file_put(state);
6385         if (state->free_reqs)
6386                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6387 }
6388
6389 /*
6390  * Start submission side cache.
6391  */
6392 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6393                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6394 {
6395         blk_start_plug(&state->plug);
6396         state->comp.nr = 0;
6397         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6398         state->comp.ctx = ctx;
6399         state->free_reqs = 0;
6400         state->file = NULL;
6401         state->ios_left = max_ios;
6402 }
6403
6404 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6405 {
6406         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6407
6408         /*
6409          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6410          * since once we write the new head, the application could
6411          * write new data to them.
6412          */
6413         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6414 }
6415
6416 /*
6417  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6418  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6419  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6420  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6421  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6422  * prevent a re-load down the line.
6423  */
6424 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6425 {
6426         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6427         unsigned head;
6428
6429         /*
6430          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6431          *
6432          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6433          *    head updates.
6434          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6435          *    though the application is the one updating it.
6436          */
6437         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6438         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6439                 return &ctx->sq_sqes[head];
6440
6441         /* drop invalid entries */
6442         ctx->cached_sq_dropped++;
6443         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6444         return NULL;
6445 }
6446
6447 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6448 {
6449         ctx->cached_sq_head++;
6450 }
6451
6452 /*
6453  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6454  *
6455  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6456  */
6457 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6458                                         struct io_kiocb *req,
6459                                         unsigned int sqe_flags)
6460 {
6461         if (!ctx->restricted)
6462                 return true;
6463
6464         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6465                 return false;
6466
6467         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6468             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6469                 return false;
6470
6471         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6472                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6473                 return false;
6474
6475         return true;
6476 }
6477
6478 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6479                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6480                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6481
6482 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6483                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6484                        struct io_submit_state *state)
6485 {
6486         unsigned int sqe_flags;
6487         int id, ret;
6488
6489         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6490         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6491         req->async_data = NULL;
6492         req->file = NULL;
6493         req->ctx = ctx;
6494         req->flags = 0;
6495         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6496         refcount_set(&req->refs, 2);
6497         req->task = current;
6498         req->result = 0;
6499
6500         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6501                 return -EINVAL;
6502
6503         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6504                 return -EFAULT;
6505
6506         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6507         /* enforce forwards compatibility on users */
6508         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6509                 return -EINVAL;
6510
6511         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6512                 return -EACCES;
6513
6514         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6515             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6516                 return -EOPNOTSUPP;
6517
6518         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6519         if (id) {
6520                 struct io_identity *iod;
6521
6522                 iod = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6523                 if (unlikely(!iod))
6524                         return -EINVAL;
6525                 refcount_inc(&iod->count);
6526
6527                 __io_req_init_async(req);
6528                 get_cred(iod->creds);
6529                 req->work.identity = iod;
6530                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
6531         }
6532
6533         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6534         req->flags |= sqe_flags;
6535
6536         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6537                 return 0;
6538
6539         ret = io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6540         state->ios_left--;
6541         return ret;
6542 }
6543
6544 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6545 {
6546         struct io_submit_state state;
6547         struct io_kiocb *link = NULL;
6548         int i, submitted = 0;
6549
6550         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6551         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6552                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
6553                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6554                         return -EBUSY;
6555         }
6556
6557         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6558         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6559
6560         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6561                 return -EAGAIN;
6562
6563         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6564         refcount_add(nr, &current->usage);
6565
6566         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6567
6568         for (i = 0; i < nr; i++) {
6569                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6570                 struct io_kiocb *req;
6571                 int err;
6572
6573                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6574                 if (unlikely(!sqe)) {
6575                         io_consume_sqe(ctx);
6576                         break;
6577                 }
6578                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6579                 if (unlikely(!req)) {
6580                         if (!submitted)
6581                                 submitted = -EAGAIN;
6582                         break;
6583                 }
6584                 io_consume_sqe(ctx);
6585                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6586                 submitted++;
6587
6588                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6589                 if (unlikely(err)) {
6590 fail_req:
6591                         io_put_req(req);
6592                         io_req_complete(req, err);
6593                         break;
6594                 }
6595
6596                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6597                                                 true, io_async_submit(ctx));
6598                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6599                 if (err)
6600                         goto fail_req;
6601         }
6602
6603         if (unlikely(submitted != nr)) {
6604                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6605                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6606                 int unused = nr - ref_used;
6607
6608                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6609                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6610                 put_task_struct_many(current, unused);
6611         }
6612         if (link)
6613                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6614         io_submit_state_end(&state);
6615
6616          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6617         io_commit_sqring(ctx);
6618
6619         return submitted;
6620 }
6621
6622 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6623 {
6624         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6625         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6626         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6627         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6628 }
6629
6630 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6631 {
6632         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6633         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6634         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6635 }
6636
6637 static int io_sq_wake_function(struct wait_queue_entry *wqe, unsigned mode,
6638                                int sync, void *key)
6639 {
6640         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(wqe, struct io_ring_ctx, sqo_wait_entry);
6641         int ret;
6642
6643         ret = autoremove_wake_function(wqe, mode, sync, key);
6644         if (ret) {
6645                 unsigned long flags;
6646
6647                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6648                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6649                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6650         }
6651         return ret;
6652 }
6653
6654 enum sq_ret {
6655         SQT_IDLE        = 1,
6656         SQT_SPIN        = 2,
6657         SQT_DID_WORK    = 4,
6658 };
6659
6660 static enum sq_ret __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx,
6661                                   unsigned long start_jiffies, bool cap_entries)
6662 {
6663         unsigned long timeout = start_jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6664         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
6665         unsigned int to_submit;
6666         int ret = 0;
6667
6668 again:
6669         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
6670                 unsigned nr_events = 0;
6671
6672                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6673                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched())
6674                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6675                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6676         }
6677
6678         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6679
6680         /*
6681          * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6682          * to enter the kernel to reap and flush events.
6683          */
6684         if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6685                 /*
6686                  * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6687                  * long periods (or over schedule()). Do this before
6688                  * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6689                  * may sleep.
6690                  */
6691                 io_sq_thread_drop_mm();
6692
6693                 /*
6694                  * We're polling. If we're within the defined idle
6695                  * period, then let us spin without work before going
6696                  * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6697                  * more IO, we should wait for the application to
6698                  * reap events and wake us up.
6699                  */
6700                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || need_resched() ||
6701                     (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6702                     !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6703                         return SQT_SPIN;
6704
6705                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry,
6706                                         TASK_INTERRUPTIBLE);
6707
6708                 /*
6709                  * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6710                  * to check if there are new reqs added to iopoll_list,
6711                  * it is because reqs may have been punted to io worker
6712                  * and will be added to iopoll_list later, hence check
6713                  * the iopoll_list again.
6714                  */
6715                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6716                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6717                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6718                         goto again;
6719                 }
6720
6721                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6722                 if (!to_submit || ret == -EBUSY)
6723                         return SQT_IDLE;
6724         }
6725
6726         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6727         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6728
6729         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6730         if (cap_entries && to_submit > 8)
6731                 to_submit = 8;
6732
6733         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6734         if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6735                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6736         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6737
6738         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6739                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6740
6741         return SQT_DID_WORK;
6742 }
6743
6744 static void io_sqd_init_new(struct io_sq_data *sqd)
6745 {
6746         struct io_ring_ctx *ctx;
6747
6748         while (!list_empty(&sqd->ctx_new_list)) {
6749                 ctx = list_first_entry(&sqd->ctx_new_list, struct io_ring_ctx, sqd_list);
6750                 init_wait(&ctx->sqo_wait_entry);
6751                 ctx->sqo_wait_entry.func = io_sq_wake_function;
6752                 list_move_tail(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
6753                 complete(&ctx->sq_thread_comp);
6754         }
6755 }
6756
6757 static int io_sq_thread(void *data)
6758 {
6759         struct cgroup_subsys_state *cur_css = NULL;
6760         const struct cred *old_cred = NULL;
6761         struct io_sq_data *sqd = data;
6762         struct io_ring_ctx *ctx;
6763         unsigned long start_jiffies;
6764
6765         start_jiffies = jiffies;
6766         while (!kthread_should_stop()) {
6767                 enum sq_ret ret = 0;
6768                 bool cap_entries;
6769
6770                 /*
6771                  * Any changes to the sqd lists are synchronized through the
6772                  * kthread parking. This synchronizes the thread vs users,
6773                  * the users are synchronized on the sqd->ctx_lock.
6774                  */
6775                 if (kthread_should_park())
6776                         kthread_parkme();
6777
6778                 if (unlikely(!list_empty(&sqd->ctx_new_list)))
6779                         io_sqd_init_new(sqd);
6780
6781                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6782
6783                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6784                         if (current->cred != ctx->creds) {
6785                                 if (old_cred)
6786                                         revert_creds(old_cred);
6787                                 old_cred = override_creds(ctx->creds);
6788                         }
6789                         io_sq_thread_associate_blkcg(ctx, &cur_css);
6790 #ifdef CONFIG_AUDIT
6791                         current->loginuid = ctx->loginuid;
6792                         current->sessionid = ctx->sessionid;
6793 #endif
6794
6795                         ret |= __io_sq_thread(ctx, start_jiffies, cap_entries);
6796
6797                         io_sq_thread_drop_mm();
6798                 }
6799
6800                 if (ret & SQT_SPIN) {
6801                         io_run_task_work();
6802                         cond_resched();
6803                 } else if (ret == SQT_IDLE) {
6804                         if (kthread_should_park())
6805                                 continue;
6806                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6807                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6808                         schedule();
6809                         start_jiffies = jiffies;
6810                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6811                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6812                 }
6813         }
6814
6815         io_run_task_work();
6816
6817         if (cur_css)
6818                 io_sq_thread_unassociate_blkcg();
6819         if (old_cred)
6820                 revert_creds(old_cred);
6821
6822         kthread_parkme();
6823
6824         return 0;
6825 }
6826
6827 struct io_wait_queue {
6828         struct wait_queue_entry wq;
6829         struct io_ring_ctx *ctx;
6830         unsigned to_wait;
6831         unsigned nr_timeouts;
6832 };
6833
6834 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6835 {
6836         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6837
6838         /*
6839          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6840          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6841          * regardless of event count.
6842          */
6843         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6844                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6845 }
6846
6847 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6848                             int wake_flags, void *key)
6849 {
6850         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6851                                                         wq);
6852
6853         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6854         if (!io_should_wake(iowq, true))
6855                 return -1;
6856
6857         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6858 }
6859
6860 static int io_run_task_work_sig(void)
6861 {
6862         if (io_run_task_work())
6863                 return 1;
6864         if (!signal_pending(current))
6865                 return 0;
6866         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6867                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6868                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6869                 recalc_sigpending();
6870                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6871                 return 1;
6872         }
6873         return -EINTR;
6874 }
6875
6876 /*
6877  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6878  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6879  */
6880 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6881                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6882 {
6883         struct io_wait_queue iowq = {
6884                 .wq = {
6885                         .private        = current,
6886                         .func           = io_wake_function,
6887                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6888                 },
6889                 .ctx            = ctx,
6890                 .to_wait        = min_events,
6891         };
6892         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6893         int ret = 0;
6894
6895         do {
6896                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6897                         return 0;
6898                 if (!io_run_task_work())
6899                         break;
6900         } while (1);
6901
6902         if (sig) {
6903 #ifdef CONFIG_COMPAT
6904                 if (in_compat_syscall())
6905                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6906                                                       sigsz);
6907                 else
6908 #endif
6909                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6910
6911                 if (ret)
6912                         return ret;
6913         }
6914
6915         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6916         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6917         do {
6918                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6919                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6920                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6921                 ret = io_run_task_work_sig();
6922                 if (ret > 0)
6923                         continue;
6924                 else if (ret < 0)
6925                         break;
6926                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6927                         break;
6928                 schedule();
6929         } while (1);
6930         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6931
6932         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6933
6934         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6935 }
6936
6937 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6938 {
6939 #if defined(CONFIG_UNIX)
6940         if (ctx->ring_sock) {
6941                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6942                 struct sk_buff *skb;
6943
6944                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6945                         kfree_skb(skb);
6946         }
6947 #else
6948         int i;
6949
6950         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6951                 struct file *file;
6952
6953                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6954                 if (file)
6955                         fput(file);
6956         }
6957 #endif
6958 }
6959
6960 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6961 {
6962         struct fixed_file_data *data;
6963
6964         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6965         complete(&data->done);
6966 }
6967
6968 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6969 {
6970         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6971         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6972         unsigned nr_tables, i;
6973
6974         if (!data)
6975                 return -ENXIO;
6976
6977         spin_lock(&data->lock);
6978         ref_node = data->node;
6979         spin_unlock(&data->lock);
6980         if (ref_node)
6981                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6982
6983         percpu_ref_kill(&data->refs);
6984
6985         /* wait for all refs nodes to complete */
6986         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6987         wait_for_completion(&data->done);
6988
6989         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6990         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6991         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6992                 kfree(data->table[i].files);
6993         kfree(data->table);
6994         percpu_ref_exit(&data->refs);
6995         kfree(data);
6996         ctx->file_data = NULL;
6997         ctx->nr_user_files = 0;
6998         return 0;
6999 }
7000
7001 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7002 {
7003         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7004                 /*
7005                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
7006                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
7007                  * set to a single CPU.
7008                  */
7009                 if (sqd->thread) {
7010                         kthread_park(sqd->thread);
7011                         kthread_stop(sqd->thread);
7012                 }
7013
7014                 kfree(sqd);
7015         }
7016 }
7017
7018 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7019 {
7020         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7021         struct io_sq_data *sqd;
7022         struct fd f;
7023
7024         f = fdget(p->wq_fd);
7025         if (!f.file)
7026                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7027         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7028                 fdput(f);
7029                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7030         }
7031
7032         ctx_attach = f.file->private_data;
7033         sqd = ctx_attach->sq_data;
7034         if (!sqd) {
7035                 fdput(f);
7036                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7037         }
7038
7039         refcount_inc(&sqd->refs);
7040         fdput(f);
7041         return sqd;
7042 }
7043
7044 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p)
7045 {
7046         struct io_sq_data *sqd;
7047
7048         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)
7049                 return io_attach_sq_data(p);
7050
7051         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7052         if (!sqd)
7053                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7054
7055         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7056         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7057         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_new_list);
7058         mutex_init(&sqd->ctx_lock);
7059         mutex_init(&sqd->lock);
7060         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7061         return sqd;
7062 }
7063
7064 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7065         __releases(&sqd->lock)
7066 {
7067         if (!sqd->thread)
7068                 return;
7069         kthread_unpark(sqd->thread);
7070         mutex_unlock(&sqd->lock);
7071 }
7072
7073 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7074         __acquires(&sqd->lock)
7075 {
7076         if (!sqd->thread)
7077                 return;
7078         mutex_lock(&sqd->lock);
7079         kthread_park(sqd->thread);
7080 }
7081
7082 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
7083 {
7084         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7085
7086         if (sqd) {
7087                 if (sqd->thread) {
7088                         /*
7089                          * We may arrive here from the error branch in
7090                          * io_sq_offload_create() where the kthread is created
7091                          * without being waked up, thus wake it up now to make
7092                          * sure the wait will complete.
7093                          */
7094                         wake_up_process(sqd->thread);
7095                         wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
7096
7097                         io_sq_thread_park(sqd);
7098                 }
7099
7100                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7101                 list_del(&ctx->sqd_list);
7102                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7103
7104                 if (sqd->thread) {
7105                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
7106                         io_sq_thread_unpark(sqd);
7107                 }
7108
7109                 io_put_sq_data(sqd);
7110                 ctx->sq_data = NULL;
7111         }
7112 }
7113
7114 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
7115 {
7116         io_sq_thread_stop(ctx);
7117
7118         if (ctx->io_wq) {
7119                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
7120                 ctx->io_wq = NULL;
7121         }
7122 }
7123
7124 #if defined(CONFIG_UNIX)
7125 /*
7126  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7127  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7128  * loops in the file referencing.
7129  */
7130 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7131 {
7132         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7133         struct scm_fp_list *fpl;
7134         struct sk_buff *skb;
7135         int i, nr_files;
7136
7137         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7138         if (!fpl)
7139                 return -ENOMEM;
7140
7141         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7142         if (!skb) {
7143                 kfree(fpl);
7144                 return -ENOMEM;
7145         }
7146
7147         skb->sk = sk;
7148
7149         nr_files = 0;
7150         fpl->user = get_uid(ctx->user);
7151         for (i = 0; i < nr; i++) {
7152                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7153
7154                 if (!file)
7155                         continue;
7156                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7157                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7158                 nr_files++;
7159         }
7160
7161         if (nr_files) {
7162                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7163                 fpl->count = nr_files;
7164                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7165                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7166                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7167                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7168
7169                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7170                         fput(fpl->fp[i]);
7171         } else {
7172                 kfree_skb(skb);
7173                 kfree(fpl);
7174         }
7175
7176         return 0;
7177 }
7178
7179 /*
7180  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7181  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7182  * garbage collection to take care of this problem for us.
7183  */
7184 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7185 {
7186         unsigned left, total;
7187         int ret = 0;
7188
7189         total = 0;
7190         left = ctx->nr_user_files;
7191         while (left) {
7192                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7193
7194                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7195                 if (ret)
7196                         break;
7197                 left -= this_files;
7198                 total += this_files;
7199         }
7200
7201         if (!ret)
7202                 return 0;
7203
7204         while (total < ctx->nr_user_files) {
7205                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7206
7207                 if (file)
7208                         fput(file);
7209                 total++;
7210         }
7211
7212         return ret;
7213 }
7214 #else
7215 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7216 {
7217         return 0;
7218 }
7219 #endif
7220
7221 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_file_data *file_data,
7222                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7223 {
7224         int i;
7225
7226         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7227                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7228                 unsigned this_files;
7229
7230                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7231                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7232                                         GFP_KERNEL);
7233                 if (!table->files)
7234                         break;
7235                 nr_files -= this_files;
7236         }
7237
7238         if (i == nr_tables)
7239                 return 0;
7240
7241         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7242                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7243                 kfree(table->files);
7244         }
7245         return 1;
7246 }
7247
7248 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
7249 {
7250 #if defined(CONFIG_UNIX)
7251         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7252         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7253         struct sk_buff *skb;
7254         int i;
7255
7256         __skb_queue_head_init(&list);
7257
7258         /*
7259          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7260          * remove this entry and rearrange the file array.
7261          */
7262         skb = skb_dequeue(head);
7263         while (skb) {
7264                 struct scm_fp_list *fp;
7265
7266                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7267                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7268                         int left;
7269
7270                         if (fp->fp[i] != file)
7271                                 continue;
7272
7273                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7274                         left = fp->count - 1 - i;
7275                         if (left) {
7276                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7277                                                 left * sizeof(struct file *));
7278                         }
7279                         fp->count--;
7280                         if (!fp->count) {
7281                                 kfree_skb(skb);
7282                                 skb = NULL;
7283                         } else {
7284                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7285                         }
7286                         fput(file);
7287                         file = NULL;
7288                         break;
7289                 }
7290
7291                 if (!file)
7292                         break;
7293
7294                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7295
7296                 skb = skb_dequeue(head);
7297         }
7298
7299         if (skb_peek(&list)) {
7300                 spin_lock_irq(&head->lock);
7301                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7302                         __skb_queue_tail(head, skb);
7303                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7304         }
7305 #else
7306         fput(file);
7307 #endif
7308 }
7309
7310 struct io_file_put {
7311         struct list_head list;
7312         struct file *file;
7313 };
7314
7315 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7316 {
7317         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
7318         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
7319         struct io_file_put *pfile, *tmp;
7320
7321         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
7322                 list_del(&pfile->list);
7323                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
7324                 kfree(pfile);
7325         }
7326
7327         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7328         kfree(ref_node);
7329         percpu_ref_put(&file_data->refs);
7330 }
7331
7332 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
7333 {
7334         struct io_ring_ctx *ctx;
7335         struct llist_node *node;
7336
7337         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
7338         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
7339
7340         while (node) {
7341                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7342                 struct llist_node *next = node->next;
7343
7344                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
7345                 __io_file_put_work(ref_node);
7346                 node = next;
7347         }
7348 }
7349
7350 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7351 {
7352         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7353         struct fixed_file_data *data;
7354         struct io_ring_ctx *ctx;
7355         bool first_add = false;
7356         int delay = HZ;
7357
7358         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
7359         data = ref_node->file_data;
7360         ctx = data->ctx;
7361
7362         spin_lock(&data->lock);
7363         ref_node->done = true;
7364
7365         while (!list_empty(&data->ref_list)) {
7366                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
7367                                         struct fixed_file_ref_node, node);
7368                 /* recycle ref nodes in order */
7369                 if (!ref_node->done)
7370                         break;
7371                 list_del(&ref_node->node);
7372                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
7373         }
7374         spin_unlock(&data->lock);
7375
7376         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7377                 delay = 0;
7378
7379         if (!delay)
7380                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
7381         else if (first_add)
7382                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
7383 }
7384
7385 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
7386                         struct io_ring_ctx *ctx)
7387 {
7388         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7389
7390         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7391         if (!ref_node)
7392                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7393
7394         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
7395                             0, GFP_KERNEL)) {
7396                 kfree(ref_node);
7397                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7398         }
7399         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7400         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
7401         ref_node->file_data = ctx->file_data;
7402         ref_node->done = false;
7403         return ref_node;
7404 }
7405
7406 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7407 {
7408         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7409         kfree(ref_node);
7410 }
7411
7412 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7413                                  unsigned nr_args)
7414 {
7415         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7416         unsigned nr_tables, i;
7417         struct file *file;
7418         int fd, ret = -ENOMEM;
7419         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7420         struct fixed_file_data *file_data;
7421
7422         if (ctx->file_data)
7423                 return -EBUSY;
7424         if (!nr_args)
7425                 return -EINVAL;
7426         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7427                 return -EMFILE;
7428
7429         file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
7430         if (!file_data)
7431                 return -ENOMEM;
7432         file_data->ctx = ctx;
7433         init_completion(&file_data->done);
7434         INIT_LIST_HEAD(&file_data->ref_list);
7435         spin_lock_init(&file_data->lock);
7436
7437         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7438         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7439                                    GFP_KERNEL);
7440         if (!file_data->table)
7441                 goto out_free;
7442
7443         if (percpu_ref_init(&file_data->refs, io_file_ref_kill,
7444                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
7445                 goto out_free;
7446
7447         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7448                 goto out_ref;
7449         ctx->file_data = file_data;
7450
7451         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7452                 struct fixed_file_table *table;
7453                 unsigned index;
7454
7455                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7456                         ret = -EFAULT;
7457                         goto out_fput;
7458                 }
7459                 /* allow sparse sets */
7460                 if (fd == -1)
7461                         continue;
7462
7463                 file = fget(fd);
7464                 ret = -EBADF;
7465                 if (!file)
7466                         goto out_fput;
7467
7468                 /*
7469                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7470                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7471                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7472                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7473                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7474                  */
7475                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7476                         fput(file);
7477                         goto out_fput;
7478                 }
7479                 table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7480                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7481                 table->files[index] = file;
7482         }
7483
7484         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7485         if (ret) {
7486                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7487                 return ret;
7488         }
7489
7490         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7491         if (IS_ERR(ref_node)) {
7492                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7493                 return PTR_ERR(ref_node);
7494         }
7495
7496         file_data->node = ref_node;
7497         spin_lock(&file_data->lock);
7498         list_add_tail(&ref_node->node, &file_data->ref_list);
7499         spin_unlock(&file_data->lock);
7500         percpu_ref_get(&file_data->refs);
7501         return ret;
7502 out_fput:
7503         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7504                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7505                 if (file)
7506                         fput(file);
7507         }
7508         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7509                 kfree(file_data->table[i].files);
7510         ctx->nr_user_files = 0;
7511 out_ref:
7512         percpu_ref_exit(&file_data->refs);
7513 out_free:
7514         kfree(file_data->table);
7515         kfree(file_data);
7516         ctx->file_data = NULL;
7517         return ret;
7518 }
7519
7520 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7521                                 int index)
7522 {
7523 #if defined(CONFIG_UNIX)
7524         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7525         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7526         struct sk_buff *skb;
7527
7528         /*
7529          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7530          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7531          * and filling it in.
7532          */
7533         spin_lock_irq(&head->lock);
7534         skb = skb_peek(head);
7535         if (skb) {
7536                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7537
7538                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7539                         __skb_unlink(skb, head);
7540                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7541                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7542                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7543                         fpl->count++;
7544                         spin_lock_irq(&head->lock);
7545                         __skb_queue_head(head, skb);
7546                 } else {
7547                         skb = NULL;
7548                 }
7549         }
7550         spin_unlock_irq(&head->lock);
7551
7552         if (skb) {
7553                 fput(file);
7554                 return 0;
7555         }
7556
7557         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7558 #else
7559         return 0;
7560 #endif
7561 }
7562
7563 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7564                                  struct file *file)
7565 {
7566         struct io_file_put *pfile;
7567         struct fixed_file_ref_node *ref_node = data->node;
7568
7569         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7570         if (!pfile)
7571                 return -ENOMEM;
7572
7573         pfile->file = file;
7574         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7575
7576         return 0;
7577 }
7578
7579 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7580                                  struct io_uring_files_update *up,
7581                                  unsigned nr_args)
7582 {
7583         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7584         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7585         struct file *file;
7586         __s32 __user *fds;
7587         int fd, i, err;
7588         __u32 done;
7589         bool needs_switch = false;
7590
7591         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7592                 return -EOVERFLOW;
7593         if (done > ctx->nr_user_files)
7594                 return -EINVAL;
7595
7596         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7597         if (IS_ERR(ref_node))
7598                 return PTR_ERR(ref_node);
7599
7600         done = 0;
7601         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7602         while (nr_args) {
7603                 struct fixed_file_table *table;
7604                 unsigned index;
7605
7606                 err = 0;
7607                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7608                         err = -EFAULT;
7609                         break;
7610                 }
7611                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7612                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7613                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7614                 if (table->files[index]) {
7615                         file = table->files[index];
7616                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7617                         if (err)
7618                                 break;
7619                         table->files[index] = NULL;
7620                         needs_switch = true;
7621                 }
7622                 if (fd != -1) {
7623                         file = fget(fd);
7624                         if (!file) {
7625                                 err = -EBADF;
7626                                 break;
7627                         }
7628                         /*
7629                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7630                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7631                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7632                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7633                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7634                          * support regular read/write anyway.
7635                          */
7636                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7637                                 fput(file);
7638                                 err = -EBADF;
7639                                 break;
7640                         }
7641                         table->files[index] = file;
7642                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7643                         if (err) {
7644                                 table->files[index] = NULL;
7645                                 fput(file);
7646                                 break;
7647                         }
7648                 }
7649                 nr_args--;
7650                 done++;
7651                 up->offset++;
7652         }
7653
7654         if (needs_switch) {
7655                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7656                 spin_lock(&data->lock);
7657                 list_add_tail(&ref_node->node, &data->ref_list);
7658                 data->node = ref_node;
7659                 spin_unlock(&data->lock);
7660                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7661         } else
7662                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7663
7664         return done ? done : err;
7665 }
7666
7667 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7668                                unsigned nr_args)
7669 {
7670         struct io_uring_files_update up;
7671
7672         if (!ctx->file_data)
7673                 return -ENXIO;
7674         if (!nr_args)
7675                 return -EINVAL;
7676         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7677                 return -EFAULT;
7678         if (up.resv)
7679                 return -EINVAL;
7680
7681         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7682 }
7683
7684 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7685 {
7686         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7687
7688         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7689         io_put_req(req);
7690 }
7691
7692 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7693                               struct io_uring_params *p)
7694 {
7695         struct io_wq_data data;
7696         struct fd f;
7697         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7698         unsigned int concurrency;
7699         int ret = 0;
7700
7701         data.user = ctx->user;
7702         data.free_work = io_free_work;
7703         data.do_work = io_wq_submit_work;
7704
7705         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7706                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7707                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7708
7709                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7710                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7711                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7712                         ctx->io_wq = NULL;
7713                 }
7714                 return ret;
7715         }
7716
7717         f = fdget(p->wq_fd);
7718         if (!f.file)
7719                 return -EBADF;
7720
7721         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7722                 ret = -EINVAL;
7723                 goto out_fput;
7724         }
7725
7726         ctx_attach = f.file->private_data;
7727         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7728         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7729                 ret = -EINVAL;
7730                 goto out_fput;
7731         }
7732
7733         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7734 out_fput:
7735         fdput(f);
7736         return ret;
7737 }
7738
7739 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task)
7740 {
7741         struct io_uring_task *tctx;
7742         int ret;
7743
7744         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7745         if (unlikely(!tctx))
7746                 return -ENOMEM;
7747
7748         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7749         if (unlikely(ret)) {
7750                 kfree(tctx);
7751                 return ret;
7752         }
7753
7754         xa_init(&tctx->xa);
7755         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7756         tctx->last = NULL;
7757         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7758         tctx->sqpoll = false;
7759         io_init_identity(&tctx->__identity);
7760         tctx->identity = &tctx->__identity;
7761         task->io_uring = tctx;
7762         return 0;
7763 }
7764
7765 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7766 {
7767         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7768
7769         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7770         WARN_ON_ONCE(refcount_read(&tctx->identity->count) != 1);
7771         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
7772                 kfree(tctx->identity);
7773         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7774         kfree(tctx);
7775         tsk->io_uring = NULL;
7776 }
7777
7778 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7779                                 struct io_uring_params *p)
7780 {
7781         int ret;
7782
7783         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7784                 struct io_sq_data *sqd;
7785
7786                 ret = -EPERM;
7787                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7788                         goto err;
7789
7790                 sqd = io_get_sq_data(p);
7791                 if (IS_ERR(sqd)) {
7792                         ret = PTR_ERR(sqd);
7793                         goto err;
7794                 }
7795
7796                 ctx->sq_data = sqd;
7797                 io_sq_thread_park(sqd);
7798                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7799                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_new_list);
7800                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7801                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7802
7803                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7804                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7805                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7806
7807                 if (sqd->thread)
7808                         goto done;
7809
7810                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7811                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7812
7813                         ret = -EINVAL;
7814                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7815                                 goto err;
7816                         if (!cpu_online(cpu))
7817                                 goto err;
7818
7819                         sqd->thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread, sqd,
7820                                                         cpu, "io_uring-sq");
7821                 } else {
7822                         sqd->thread = kthread_create(io_sq_thread, sqd,
7823                                                         "io_uring-sq");
7824                 }
7825                 if (IS_ERR(sqd->thread)) {
7826                         ret = PTR_ERR(sqd->thread);
7827                         sqd->thread = NULL;
7828                         goto err;
7829                 }
7830                 ret = io_uring_alloc_task_context(sqd->thread);
7831                 if (ret)
7832                         goto err;
7833         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7834                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7835                 ret = -EINVAL;
7836                 goto err;
7837         }
7838
7839 done:
7840         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
7841         if (ret)
7842                 goto err;
7843
7844         return 0;
7845 err:
7846         io_finish_async(ctx);
7847         return ret;
7848 }
7849
7850 static void io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7851 {
7852         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7853
7854         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && sqd->thread)
7855                 wake_up_process(sqd->thread);
7856 }
7857
7858 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7859                                       unsigned long nr_pages)
7860 {
7861         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7862 }
7863
7864 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7865                                    unsigned long nr_pages)
7866 {
7867         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7868
7869         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7870         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7871
7872         do {
7873                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7874                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7875                 if (new_pages > page_limit)
7876                         return -ENOMEM;
7877         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7878                                         new_pages) != cur_pages);
7879
7880         return 0;
7881 }
7882
7883 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7884                              enum io_mem_account acct)
7885 {
7886         if (ctx->limit_mem)
7887                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7888
7889         if (ctx->mm_account) {
7890                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7891                         ctx->mm_account->locked_vm -= nr_pages;
7892                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7893                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7894         }
7895 }
7896
7897 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7898                           enum io_mem_account acct)
7899 {
7900         int ret;
7901
7902         if (ctx->limit_mem) {
7903                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7904                 if (ret)
7905                         return ret;
7906         }
7907
7908         if (ctx->mm_account) {
7909                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7910                         ctx->mm_account->locked_vm += nr_pages;
7911                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7912                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7913         }
7914
7915         return 0;
7916 }
7917
7918 static void io_mem_free(void *ptr)
7919 {
7920         struct page *page;
7921
7922         if (!ptr)
7923                 return;
7924
7925         page = virt_to_head_page(ptr);
7926         if (put_page_testzero(page))
7927                 free_compound_page(page);
7928 }
7929
7930 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7931 {
7932         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7933                                 __GFP_NORETRY;
7934
7935         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7936 }
7937
7938 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7939                                 size_t *sq_offset)
7940 {
7941         struct io_rings *rings;
7942         size_t off, sq_array_size;
7943
7944         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7945         if (off == SIZE_MAX)
7946                 return SIZE_MAX;
7947
7948 #ifdef CONFIG_SMP
7949         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7950         if (off == 0)
7951                 return SIZE_MAX;
7952 #endif
7953
7954         if (sq_offset)
7955                 *sq_offset = off;
7956
7957         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7958         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7959                 return SIZE_MAX;
7960
7961         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7962                 return SIZE_MAX;
7963
7964         return off;
7965 }
7966
7967 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7968 {
7969         size_t pages;
7970
7971         pages = (size_t)1 << get_order(
7972                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7973         pages += (size_t)1 << get_order(
7974                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7975
7976         return pages;
7977 }
7978
7979 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7980 {
7981         int i, j;
7982
7983         if (!ctx->user_bufs)
7984                 return -ENXIO;
7985
7986         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7987                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7988
7989                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7990                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7991
7992                 if (imu->acct_pages)
7993                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
7994                 kvfree(imu->bvec);
7995                 imu->nr_bvecs = 0;
7996         }
7997
7998         kfree(ctx->user_bufs);
7999         ctx->user_bufs = NULL;
8000         ctx->nr_user_bufs = 0;
8001         return 0;
8002 }
8003
8004 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8005                        void __user *arg, unsigned index)
8006 {
8007         struct iovec __user *src;
8008
8009 #ifdef CONFIG_COMPAT
8010         if (ctx->compat) {
8011                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8012                 struct compat_iovec ciov;
8013
8014                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8015                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8016                         return -EFAULT;
8017
8018                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8019                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8020                 return 0;
8021         }
8022 #endif
8023         src = (struct iovec __user *) arg;
8024         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8025                 return -EFAULT;
8026         return 0;
8027 }
8028
8029 /*
8030  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8031  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8032  * match that one.
8033  *
8034  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8035  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8036  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8037  */
8038 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8039                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8040 {
8041         int i, j;
8042
8043         /* check current page array */
8044         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8045                 if (!PageCompound(pages[i]))
8046                         continue;
8047                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8048                         return true;
8049         }
8050
8051         /* check previously registered pages */
8052         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8053                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8054
8055                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8056                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8057                                 continue;
8058                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8059                                 return true;
8060                 }
8061         }
8062
8063         return false;
8064 }
8065
8066 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8067                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8068                                  struct page **last_hpage)
8069 {
8070         int i, ret;
8071
8072         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8073                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8074                         imu->acct_pages++;
8075                 } else {
8076                         struct page *hpage;
8077
8078                         hpage = compound_head(pages[i]);
8079                         if (hpage == *last_hpage)
8080                                 continue;
8081                         *last_hpage = hpage;
8082                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8083                                 continue;
8084                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8085                 }
8086         }
8087
8088         if (!imu->acct_pages)
8089                 return 0;
8090
8091         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8092         if (ret)
8093                 imu->acct_pages = 0;
8094         return ret;
8095 }
8096
8097 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8098                                   unsigned nr_args)
8099 {
8100         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8101         struct page **pages = NULL;
8102         struct page *last_hpage = NULL;
8103         int i, j, got_pages = 0;
8104         int ret = -EINVAL;
8105
8106         if (ctx->user_bufs)
8107                 return -EBUSY;
8108         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8109                 return -EINVAL;
8110
8111         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8112                                         GFP_KERNEL);
8113         if (!ctx->user_bufs)
8114                 return -ENOMEM;
8115
8116         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8117                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8118                 unsigned long off, start, end, ubuf;
8119                 int pret, nr_pages;
8120                 struct iovec iov;
8121                 size_t size;
8122
8123                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8124                 if (ret)
8125                         goto err;
8126
8127                 /*
8128                  * Don't impose further limits on the size and buffer
8129                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8130                  * submitted if they are wrong.
8131                  */
8132                 ret = -EFAULT;
8133                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
8134                         goto err;
8135
8136                 /* arbitrary limit, but we need something */
8137                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
8138                         goto err;
8139
8140                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
8141                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8142                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8143                 nr_pages = end - start;
8144
8145                 ret = 0;
8146                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
8147                         kvfree(vmas);
8148                         kvfree(pages);
8149                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
8150                                                 GFP_KERNEL);
8151                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
8152                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
8153                                         GFP_KERNEL);
8154                         if (!pages || !vmas) {
8155                                 ret = -ENOMEM;
8156                                 goto err;
8157                         }
8158                         got_pages = nr_pages;
8159                 }
8160
8161                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8162                                                 GFP_KERNEL);
8163                 ret = -ENOMEM;
8164                 if (!imu->bvec)
8165                         goto err;
8166
8167                 ret = 0;
8168                 mmap_read_lock(current->mm);
8169                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
8170                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8171                                       pages, vmas);
8172                 if (pret == nr_pages) {
8173                         /* don't support file backed memory */
8174                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8175                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
8176
8177                                 if (vma->vm_file &&
8178                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8179                                         ret = -EOPNOTSUPP;
8180                                         break;
8181                                 }
8182                         }
8183                 } else {
8184                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8185                 }
8186                 mmap_read_unlock(current->mm);
8187                 if (ret) {
8188                         /*
8189                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
8190                          * release any pages we did get
8191                          */
8192                         if (pret > 0)
8193                                 unpin_user_pages(pages, pret);
8194                         kvfree(imu->bvec);
8195                         goto err;
8196                 }
8197
8198                 ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, &last_hpage);
8199                 if (ret) {
8200                         unpin_user_pages(pages, pret);
8201                         kvfree(imu->bvec);
8202                         goto err;
8203                 }
8204
8205                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8206                 size = iov.iov_len;
8207                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8208                         size_t vec_len;
8209
8210                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8211                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
8212                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
8213                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
8214                         off = 0;
8215                         size -= vec_len;
8216                 }
8217                 /* store original address for later verification */
8218                 imu->ubuf = ubuf;
8219                 imu->len = iov.iov_len;
8220                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
8221
8222                 ctx->nr_user_bufs++;
8223         }
8224         kvfree(pages);
8225         kvfree(vmas);
8226         return 0;
8227 err:
8228         kvfree(pages);
8229         kvfree(vmas);
8230         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8231         return ret;
8232 }
8233
8234 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8235 {
8236         __s32 __user *fds = arg;
8237         int fd;
8238
8239         if (ctx->cq_ev_fd)
8240                 return -EBUSY;
8241
8242         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8243                 return -EFAULT;
8244
8245         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8246         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8247                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8248                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8249                 return ret;
8250         }
8251
8252         return 0;
8253 }
8254
8255 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8256 {
8257         if (ctx->cq_ev_fd) {
8258                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8259                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8260                 return 0;
8261         }
8262
8263         return -ENXIO;
8264 }
8265
8266 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
8267 {
8268         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8269         struct io_buffer *buf = p;
8270
8271         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
8272         return 0;
8273 }
8274
8275 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8276 {
8277         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
8278         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
8279 }
8280
8281 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8282 {
8283         io_finish_async(ctx);
8284         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8285
8286         if (ctx->sqo_task) {
8287                 put_task_struct(ctx->sqo_task);
8288                 ctx->sqo_task = NULL;
8289                 mmdrop(ctx->mm_account);
8290                 ctx->mm_account = NULL;
8291         }
8292
8293 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
8294         if (ctx->sqo_blkcg_css)
8295                 css_put(ctx->sqo_blkcg_css);
8296 #endif
8297
8298         io_sqe_files_unregister(ctx);
8299         io_eventfd_unregister(ctx);
8300         io_destroy_buffers(ctx);
8301         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
8302
8303 #if defined(CONFIG_UNIX)
8304         if (ctx->ring_sock) {
8305                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8306                 sock_release(ctx->ring_sock);
8307         }
8308 #endif
8309
8310         io_mem_free(ctx->rings);
8311         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8312
8313         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8314         free_uid(ctx->user);
8315         put_cred(ctx->creds);
8316         kfree(ctx->cancel_hash);
8317         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
8318         kfree(ctx);
8319 }
8320
8321 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8322 {
8323         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8324         __poll_t mask = 0;
8325
8326         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8327         /*
8328          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8329          * io_commit_cqring
8330          */
8331         smp_rmb();
8332         if (!io_sqring_full(ctx))
8333                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8334         if (io_cqring_events(ctx, false))
8335                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8336
8337         return mask;
8338 }
8339
8340 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8341 {
8342         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8343
8344         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8345 }
8346
8347 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
8348 {
8349         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8350         struct io_identity *iod;
8351
8352         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8353         if (iod) {
8354                 put_cred(iod->creds);
8355                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
8356                         kfree(iod);
8357         }
8358         return 0;
8359 }
8360
8361 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8362 {
8363         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
8364                                                exit_work);
8365
8366         /*
8367          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8368          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8369          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8370          * as nobody else will be looking for them.
8371          */
8372         do {
8373                 if (ctx->rings)
8374                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8375                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8376         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8377         io_ring_ctx_free(ctx);
8378 }
8379
8380 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8381 {
8382         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8383         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8384         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8385
8386         io_kill_timeouts(ctx, NULL);
8387         io_poll_remove_all(ctx, NULL);
8388
8389         if (ctx->io_wq)
8390                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
8391
8392         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8393         if (ctx->rings)
8394                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8395         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8396         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
8397
8398         /*
8399          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
8400          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
8401          * spurious failure in setting up a new ring.
8402          */
8403         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
8404                          ACCT_LOCKED);
8405
8406         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8407         /*
8408          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8409          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8410          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8411          * over using system_wq.
8412          */
8413         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8414 }
8415
8416 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8417 {
8418         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8419
8420         file->private_data = NULL;
8421         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8422         return 0;
8423 }
8424
8425 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
8426 {
8427         struct files_struct *files = data;
8428
8429         return !files || ((work->flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
8430                                 work->identity->files == files);
8431 }
8432
8433 /*
8434  * Returns true if 'preq' is the link parent of 'req'
8435  */
8436 static bool io_match_link(struct io_kiocb *preq, struct io_kiocb *req)
8437 {
8438         struct io_kiocb *link;
8439
8440         if (!(preq->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
8441                 return false;
8442
8443         list_for_each_entry(link, &preq->link_list, link_list) {
8444                 if (link == req)
8445                         return true;
8446         }
8447
8448         return false;
8449 }
8450
8451 /*
8452  * We're looking to cancel 'req' because it's holding on to our files, but
8453  * 'req' could be a link to another request. See if it is, and cancel that
8454  * parent request if so.
8455  */
8456 static bool io_poll_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8457 {
8458         struct hlist_node *tmp;
8459         struct io_kiocb *preq;
8460         bool found = false;
8461         int i;
8462
8463         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8464         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8465                 struct hlist_head *list;
8466
8467                 list = &ctx->cancel_hash[i];
8468                 hlist_for_each_entry_safe(preq, tmp, list, hash_node) {
8469                         found = io_match_link(preq, req);
8470                         if (found) {
8471                                 io_poll_remove_one(preq);
8472                                 break;
8473                         }
8474                 }
8475         }
8476         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8477         return found;
8478 }
8479
8480 static bool io_timeout_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx,
8481                                    struct io_kiocb *req)
8482 {
8483         struct io_kiocb *preq;
8484         bool found = false;
8485
8486         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8487         list_for_each_entry(preq, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8488                 found = io_match_link(preq, req);
8489                 if (found) {
8490                         __io_timeout_cancel(preq);
8491                         break;
8492                 }
8493         }
8494         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8495         return found;
8496 }
8497
8498 static bool io_cancel_link_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8499 {
8500         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8501         bool ret;
8502
8503         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
8504                 unsigned long flags;
8505                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8506
8507                 /* protect against races with linked timeouts */
8508                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8509                 ret = io_match_link(req, data);
8510                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8511         } else {
8512                 ret = io_match_link(req, data);
8513         }
8514         return ret;
8515 }
8516
8517 static void io_attempt_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8518 {
8519         enum io_wq_cancel cret;
8520
8521         /* cancel this particular work, if it's running */
8522         cret = io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &req->work);
8523         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8524                 return;
8525
8526         /* find links that hold this pending, cancel those */
8527         cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_link_cb, req, true);
8528         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8529                 return;
8530
8531         /* if we have a poll link holding this pending, cancel that */
8532         if (io_poll_remove_link(ctx, req))
8533                 return;
8534
8535         /* final option, timeout link is holding this req pending */
8536         io_timeout_remove_link(ctx, req);
8537 }
8538
8539 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8540                                   struct task_struct *task,
8541                                   struct files_struct *files)
8542 {
8543         struct io_defer_entry *de = NULL;
8544         LIST_HEAD(list);
8545
8546         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8547         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8548                 if (io_task_match(de->req, task) &&
8549                     io_match_files(de->req, files)) {
8550                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8551                         break;
8552                 }
8553         }
8554         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8555
8556         while (!list_empty(&list)) {
8557                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8558                 list_del_init(&de->list);
8559                 req_set_fail_links(de->req);
8560                 io_put_req(de->req);
8561                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8562                 kfree(de);
8563         }
8564 }
8565
8566 /*
8567  * Returns true if we found and killed one or more files pinning requests
8568  */
8569 static bool io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8570                                   struct files_struct *files)
8571 {
8572         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
8573                 return false;
8574
8575         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
8576         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
8577
8578         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8579                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
8580                 DEFINE_WAIT(wait);
8581
8582                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8583                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
8584                         if (files && (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
8585                             req->work.identity->files != files)
8586                                 continue;
8587                         /* req is being completed, ignore */
8588                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
8589                                 continue;
8590                         cancel_req = req;
8591                         break;
8592                 }
8593                 if (cancel_req)
8594                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
8595                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8596                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8597
8598                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
8599                 if (!cancel_req)
8600                         break;
8601                 /* cancel this request, or head link requests */
8602                 io_attempt_cancel(ctx, cancel_req);
8603                 io_put_req(cancel_req);
8604                 /* cancellations _may_ trigger task work */
8605                 io_run_task_work();
8606                 schedule();
8607                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
8608         }
8609
8610         return true;
8611 }
8612
8613 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8614 {
8615         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8616         struct task_struct *task = data;
8617
8618         return io_task_match(req, task);
8619 }
8620
8621 static bool __io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8622                                             struct task_struct *task,
8623                                             struct files_struct *files)
8624 {
8625         bool ret;
8626
8627         ret = io_uring_cancel_files(ctx, files);
8628         if (!files) {
8629                 enum io_wq_cancel cret;
8630
8631                 cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, task, true);
8632                 if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8633                         ret = true;
8634
8635                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8636                 if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8637                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8638                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8639                                 ret = true;
8640                         }
8641                 }
8642
8643                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task);
8644                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task);
8645         }
8646
8647         return ret;
8648 }
8649
8650 /*
8651  * We need to iteratively cancel requests, in case a request has dependent
8652  * hard links. These persist even for failure of cancelations, hence keep
8653  * looping until none are found.
8654  */
8655 static void io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8656                                           struct files_struct *files)
8657 {
8658         struct task_struct *task = current;
8659
8660         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8661                 task = ctx->sq_data->thread;
8662                 atomic_inc(&task->io_uring->in_idle);
8663                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8664         }
8665
8666         if (files)
8667                 io_cancel_defer_files(ctx, NULL, files);
8668         else
8669                 io_cancel_defer_files(ctx, task, NULL);
8670
8671         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8672
8673         while (__io_uring_cancel_task_requests(ctx, task, files)) {
8674                 io_run_task_work();
8675                 cond_resched();
8676         }
8677
8678         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8679                 atomic_dec(&task->io_uring->in_idle);
8680                 /*
8681                  * If the files that are going away are the ones in the thread
8682                  * identity, clear them out.
8683                  */
8684                 if (task->io_uring->identity->files == files)
8685                         task->io_uring->identity->files = NULL;
8686                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8687         }
8688 }
8689
8690 /*
8691  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8692  */
8693 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
8694 {
8695         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8696
8697         if (unlikely(!tctx)) {
8698                 int ret;
8699
8700                 ret = io_uring_alloc_task_context(current);
8701                 if (unlikely(ret))
8702                         return ret;
8703                 tctx = current->io_uring;
8704         }
8705         if (tctx->last != file) {
8706                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8707
8708                 if (!old) {
8709                         get_file(file);
8710                         xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)file, file, GFP_KERNEL);
8711                 }
8712                 tctx->last = file;
8713         }
8714
8715         /*
8716          * This is race safe in that the task itself is doing this, hence it
8717          * cannot be going through the exit/cancel paths at the same time.
8718          * This cannot be modified while exit/cancel is running.
8719          */
8720         if (!tctx->sqpoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
8721                 tctx->sqpoll = true;
8722
8723         return 0;
8724 }
8725
8726 /*
8727  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8728  */
8729 static void io_uring_del_task_file(struct file *file)
8730 {
8731         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8732
8733         if (tctx->last == file)
8734                 tctx->last = NULL;
8735         file = xa_erase(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8736         if (file)
8737                 fput(file);
8738 }
8739
8740 /*
8741  * Drop task note for this file if we're the only ones that hold it after
8742  * pending fput()
8743  */
8744 static void io_uring_attempt_task_drop(struct file *file)
8745 {
8746         if (!current->io_uring)
8747                 return;
8748         /*
8749          * fput() is pending, will be 2 if the only other ref is our potential
8750          * task file note. If the task is exiting, drop regardless of count.
8751          */
8752         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING) ||
8753             atomic_long_read(&file->f_count) == 2)
8754                 io_uring_del_task_file(file);
8755 }
8756
8757 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8758 {
8759         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8760         struct file *file;
8761         unsigned long index;
8762
8763         /* make sure overflow events are dropped */
8764         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8765
8766         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
8767                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8768
8769                 io_uring_cancel_task_requests(ctx, files);
8770                 if (files)
8771                         io_uring_del_task_file(file);
8772         }
8773
8774         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8775 }
8776
8777 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8778 {
8779         unsigned long index;
8780         struct file *file;
8781         s64 inflight;
8782
8783         inflight = percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8784         if (!tctx->sqpoll)
8785                 return inflight;
8786
8787         /*
8788          * If we have SQPOLL rings, then we need to iterate and find them, and
8789          * add the pending count for those.
8790          */
8791         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
8792                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8793
8794                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8795                         struct io_uring_task *__tctx = ctx->sqo_task->io_uring;
8796
8797                         inflight += percpu_counter_sum(&__tctx->inflight);
8798                 }
8799         }
8800
8801         return inflight;
8802 }
8803
8804 /*
8805  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
8806  * requests.
8807  */
8808 void __io_uring_task_cancel(void)
8809 {
8810         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8811         DEFINE_WAIT(wait);
8812         s64 inflight;
8813
8814         /* make sure overflow events are dropped */
8815         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8816
8817         do {
8818                 /* read completions before cancelations */
8819                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8820                 if (!inflight)
8821                         break;
8822                 __io_uring_files_cancel(NULL);
8823
8824                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8825
8826                 /*
8827                  * If we've seen completions, retry. This avoids a race where
8828                  * a completion comes in before we did prepare_to_wait().
8829                  */
8830                 if (inflight != tctx_inflight(tctx))
8831                         continue;
8832                 schedule();
8833         } while (1);
8834
8835         finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8836         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8837 }
8838
8839 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
8840 {
8841         io_uring_attempt_task_drop(file);
8842         return 0;
8843 }
8844
8845 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
8846                                             loff_t pgoff, size_t sz)
8847 {
8848         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8849         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
8850         struct page *page;
8851         void *ptr;
8852
8853         switch (offset) {
8854         case IORING_OFF_SQ_RING:
8855         case IORING_OFF_CQ_RING:
8856                 ptr = ctx->rings;
8857                 break;
8858         case IORING_OFF_SQES:
8859                 ptr = ctx->sq_sqes;
8860                 break;
8861         default:
8862                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8863         }
8864
8865         page = virt_to_head_page(ptr);
8866         if (sz > page_size(page))
8867                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8868
8869         return ptr;
8870 }
8871
8872 #ifdef CONFIG_MMU
8873
8874 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8875 {
8876         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
8877         unsigned long pfn;
8878         void *ptr;
8879
8880         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
8881         if (IS_ERR(ptr))
8882                 return PTR_ERR(ptr);
8883
8884         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
8885         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
8886 }
8887
8888 #else /* !CONFIG_MMU */
8889
8890 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8891 {
8892         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
8893 }
8894
8895 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
8896 {
8897         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
8898 }
8899
8900 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
8901         unsigned long addr, unsigned long len,
8902         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
8903 {
8904         void *ptr;
8905
8906         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
8907         if (IS_ERR(ptr))
8908                 return PTR_ERR(ptr);
8909
8910         return (unsigned long) ptr;
8911 }
8912
8913 #endif /* !CONFIG_MMU */
8914
8915 static void io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
8916 {
8917         DEFINE_WAIT(wait);
8918
8919         do {
8920                 if (!io_sqring_full(ctx))
8921                         break;
8922
8923                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
8924
8925                 if (!io_sqring_full(ctx))
8926                         break;
8927
8928                 schedule();
8929         } while (!signal_pending(current));
8930
8931         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
8932 }
8933
8934 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
8935                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
8936                 size_t, sigsz)
8937 {
8938         struct io_ring_ctx *ctx;
8939         long ret = -EBADF;
8940         int submitted = 0;
8941         struct fd f;
8942
8943         io_run_task_work();
8944
8945         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
8946                         IORING_ENTER_SQ_WAIT))
8947                 return -EINVAL;
8948
8949         f = fdget(fd);
8950         if (!f.file)
8951                 return -EBADF;
8952
8953         ret = -EOPNOTSUPP;
8954         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8955                 goto out_fput;
8956
8957         ret = -ENXIO;
8958         ctx = f.file->private_data;
8959         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
8960                 goto out_fput;
8961
8962         ret = -EBADFD;
8963         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
8964                 goto out;
8965
8966         /*
8967          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
8968          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
8969          * we were asked to.
8970          */
8971         ret = 0;
8972         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8973                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
8974                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
8975                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
8976                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
8977                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT)
8978                         io_sqpoll_wait_sq(ctx);
8979                 submitted = to_submit;
8980         } else if (to_submit) {
8981                 ret = io_uring_add_task_file(ctx, f.file);
8982                 if (unlikely(ret))
8983                         goto out;
8984                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8985                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
8986                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8987
8988                 if (submitted != to_submit)
8989                         goto out;
8990         }
8991         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
8992                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
8993
8994                 /*
8995                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
8996                  * space applications don't need to do io completion events
8997                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
8998                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
8999                  */
9000                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9001                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9002                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9003                 } else {
9004                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
9005                 }
9006         }
9007
9008 out:
9009         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9010 out_fput:
9011         fdput(f);
9012         return submitted ? submitted : ret;
9013 }
9014
9015 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9016 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
9017 {
9018         struct io_identity *iod = p;
9019         const struct cred *cred = iod->creds;
9020         struct seq_file *m = data;
9021         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9022         struct group_info *gi;
9023         kernel_cap_t cap;
9024         unsigned __capi;
9025         int g;
9026
9027         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9028         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9029         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9030         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9031         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9032         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9033         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9034         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9035         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9036         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9037         gi = cred->group_info;
9038         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9039                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9040                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9041         }
9042         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9043         cap = cred->cap_effective;
9044         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9045                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9046         seq_putc(m, '\n');
9047         return 0;
9048 }
9049
9050 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9051 {
9052         struct io_sq_data *sq = NULL;
9053         bool has_lock;
9054         int i;
9055
9056         /*
9057          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9058          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9059          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9060          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9061          */
9062         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9063
9064         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
9065                 sq = ctx->sq_data;
9066
9067         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9068         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9069         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9070         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9071                 struct fixed_file_table *table;
9072                 struct file *f;
9073
9074                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
9075                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
9076                 if (f)
9077                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9078                 else
9079                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9080         }
9081         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9082         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9083                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9084
9085                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9086                                                 (unsigned int) buf->len);
9087         }
9088         if (has_lock && !idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
9089                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9090                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
9091         }
9092         seq_printf(m, "PollList:\n");
9093         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9094         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9095                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9096                 struct io_kiocb *req;
9097
9098                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9099                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9100                                         req->task->task_works != NULL);
9101         }
9102         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9103         if (has_lock)
9104                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9105 }
9106
9107 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9108 {
9109         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9110
9111         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9112                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9113                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9114         }
9115 }
9116 #endif
9117
9118 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9119         .release        = io_uring_release,
9120         .flush          = io_uring_flush,
9121         .mmap           = io_uring_mmap,
9122 #ifndef CONFIG_MMU
9123         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9124         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9125 #endif
9126         .poll           = io_uring_poll,
9127         .fasync         = io_uring_fasync,
9128 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9129         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9130 #endif
9131 };
9132
9133 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9134                                   struct io_uring_params *p)
9135 {
9136         struct io_rings *rings;
9137         size_t size, sq_array_offset;
9138
9139         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9140         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9141         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9142
9143         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9144         if (size == SIZE_MAX)
9145                 return -EOVERFLOW;
9146
9147         rings = io_mem_alloc(size);
9148         if (!rings)
9149                 return -ENOMEM;
9150
9151         ctx->rings = rings;
9152         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9153         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9154         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9155         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9156         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9157         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9158         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9159
9160         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9161         if (size == SIZE_MAX) {
9162                 io_mem_free(ctx->rings);
9163                 ctx->rings = NULL;
9164                 return -EOVERFLOW;
9165         }
9166
9167         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9168         if (!ctx->sq_sqes) {
9169                 io_mem_free(ctx->rings);
9170                 ctx->rings = NULL;
9171                 return -ENOMEM;
9172         }
9173
9174         return 0;
9175 }
9176
9177 /*
9178  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9179  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9180  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9181  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9182  */
9183 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
9184 {
9185         struct file *file;
9186         int ret;
9187
9188 #if defined(CONFIG_UNIX)
9189         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9190                                 &ctx->ring_sock);
9191         if (ret)
9192                 return ret;
9193 #endif
9194
9195         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9196         if (ret < 0)
9197                 goto err;
9198
9199         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9200                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9201         if (IS_ERR(file)) {
9202 err_fd:
9203                 put_unused_fd(ret);
9204                 ret = PTR_ERR(file);
9205                 goto err;
9206         }
9207
9208 #if defined(CONFIG_UNIX)
9209         ctx->ring_sock->file = file;
9210 #endif
9211         if (unlikely(io_uring_add_task_file(ctx, file))) {
9212                 file = ERR_PTR(-ENOMEM);
9213                 goto err_fd;
9214         }
9215         fd_install(ret, file);
9216         return ret;
9217 err:
9218 #if defined(CONFIG_UNIX)
9219         sock_release(ctx->ring_sock);
9220         ctx->ring_sock = NULL;
9221 #endif
9222         return ret;
9223 }
9224
9225 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9226                            struct io_uring_params __user *params)
9227 {
9228         struct user_struct *user = NULL;
9229         struct io_ring_ctx *ctx;
9230         bool limit_mem;
9231         int ret;
9232
9233         if (!entries)
9234                 return -EINVAL;
9235         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9236                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9237                         return -EINVAL;
9238                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9239         }
9240
9241         /*
9242          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9243          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9244          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9245          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9246          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9247          * of CQ ring entries manually.
9248          */
9249         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9250         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9251                 /*
9252                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9253                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9254                  * any cq vs sq ring sizing.
9255                  */
9256                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9257                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9258                         return -EINVAL;
9259                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9260                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9261                                 return -EINVAL;
9262                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9263                 }
9264         } else {
9265                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9266         }
9267
9268         user = get_uid(current_user());
9269         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
9270
9271         if (limit_mem) {
9272                 ret = __io_account_mem(user,
9273                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
9274                 if (ret) {
9275                         free_uid(user);
9276                         return ret;
9277                 }
9278         }
9279
9280         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9281         if (!ctx) {
9282                 if (limit_mem)
9283                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
9284                                                                 p->cq_entries));
9285                 free_uid(user);
9286                 return -ENOMEM;
9287         }
9288         ctx->compat = in_compat_syscall();
9289         ctx->user = user;
9290         ctx->creds = get_current_cred();
9291 #ifdef CONFIG_AUDIT
9292         ctx->loginuid = current->loginuid;
9293         ctx->sessionid = current->sessionid;
9294 #endif
9295         ctx->sqo_task = get_task_struct(current);
9296
9297         /*
9298          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9299          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9300          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9301          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9302          */
9303         mmgrab(current->mm);
9304         ctx->mm_account = current->mm;
9305
9306 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
9307         /*
9308          * The sq thread will belong to the original cgroup it was inited in.
9309          * If the cgroup goes offline (e.g. disabling the io controller), then
9310          * issued bios will be associated with the closest cgroup later in the
9311          * block layer.
9312          */
9313         rcu_read_lock();
9314         ctx->sqo_blkcg_css = blkcg_css();
9315         ret = css_tryget_online(ctx->sqo_blkcg_css);
9316         rcu_read_unlock();
9317         if (!ret) {
9318                 /* don't init against a dying cgroup, have the user try again */
9319                 ctx->sqo_blkcg_css = NULL;
9320                 ret = -ENODEV;
9321                 goto err;
9322         }
9323 #endif
9324
9325         /*
9326          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
9327          * the descriptor is installed, it can get closed at any time. Also
9328          * do this before hitting the general error path, as ring freeing
9329          * will un-account as well.
9330          */
9331         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
9332                        ACCT_LOCKED);
9333         ctx->limit_mem = limit_mem;
9334
9335         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9336         if (ret)
9337                 goto err;
9338
9339         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9340         if (ret)
9341                 goto err;
9342
9343         if (!(p->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9344                 io_sq_offload_start(ctx);
9345
9346         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9347         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9348         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9349         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9350         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9351         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9352         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9353         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9354
9355         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9356         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9357         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9358         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9359         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9360         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9361         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9362         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9363
9364         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9365                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9366                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9367                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
9368
9369         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9370                 ret = -EFAULT;
9371                 goto err;
9372         }
9373
9374         /*
9375          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9376          * having closed it before we finish setup
9377          */
9378         ret = io_uring_get_fd(ctx);
9379         if (ret < 0)
9380                 goto err;
9381
9382         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9383         return ret;
9384 err:
9385         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9386         return ret;
9387 }
9388
9389 /*
9390  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9391  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9392  * params structure passed in.
9393  */
9394 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9395 {
9396         struct io_uring_params p;
9397         int i;
9398
9399         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9400                 return -EFAULT;
9401         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9402                 if (p.resv[i])
9403                         return -EINVAL;
9404         }
9405
9406         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9407                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9408                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9409                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9410                 return -EINVAL;
9411
9412         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9413 }
9414
9415 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9416                 struct io_uring_params __user *, params)
9417 {
9418         return io_uring_setup(entries, params);
9419 }
9420
9421 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9422 {
9423         struct io_uring_probe *p;
9424         size_t size;
9425         int i, ret;
9426
9427         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9428         if (size == SIZE_MAX)
9429                 return -EOVERFLOW;
9430         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9431         if (!p)
9432                 return -ENOMEM;
9433
9434         ret = -EFAULT;
9435         if (copy_from_user(p, arg, size))
9436                 goto out;
9437         ret = -EINVAL;
9438         if (memchr_inv(p, 0, size))
9439                 goto out;
9440
9441         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9442         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9443                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9444
9445         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9446                 p->ops[i].op = i;
9447                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9448                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9449         }
9450         p->ops_len = i;
9451
9452         ret = 0;
9453         if (copy_to_user(arg, p, size))
9454                 ret = -EFAULT;
9455 out:
9456         kfree(p);
9457         return ret;
9458 }
9459
9460 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9461 {
9462         struct io_identity *id;
9463         int ret;
9464
9465         id = kmalloc(sizeof(*id), GFP_KERNEL);
9466         if (unlikely(!id))
9467                 return -ENOMEM;
9468
9469         io_init_identity(id);
9470         id->creds = get_current_cred();
9471
9472         ret = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, id, 1, USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
9473         if (ret < 0) {
9474                 put_cred(id->creds);
9475                 kfree(id);
9476         }
9477         return ret;
9478 }
9479
9480 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9481 {
9482         struct io_identity *iod;
9483
9484         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
9485         if (iod) {
9486                 put_cred(iod->creds);
9487                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
9488                         kfree(iod);
9489                 return 0;
9490         }
9491
9492         return -EINVAL;
9493 }
9494
9495 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9496                                     unsigned int nr_args)
9497 {
9498         struct io_uring_restriction *res;
9499         size_t size;
9500         int i, ret;
9501
9502         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9503         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9504                 return -EBADFD;
9505
9506         /* We allow only a single restrictions registration */
9507         if (ctx->restrictions.registered)
9508                 return -EBUSY;
9509
9510         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9511                 return -EINVAL;
9512
9513         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9514         if (size == SIZE_MAX)
9515                 return -EOVERFLOW;
9516
9517         res = memdup_user(arg, size);
9518         if (IS_ERR(res))
9519                 return PTR_ERR(res);
9520
9521         ret = 0;
9522
9523         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9524                 switch (res[i].opcode) {
9525                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9526                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9527                                 ret = -EINVAL;
9528                                 goto out;
9529                         }
9530
9531                         __set_bit(res[i].register_op,
9532                                   ctx->restrictions.register_op);
9533                         break;
9534                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9535                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9536                                 ret = -EINVAL;
9537                                 goto out;
9538                         }
9539
9540                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9541                         break;
9542                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9543                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9544                         break;
9545                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9546                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9547                         break;
9548                 default:
9549                         ret = -EINVAL;
9550                         goto out;
9551                 }
9552         }
9553
9554 out:
9555         /* Reset all restrictions if an error happened */
9556         if (ret != 0)
9557                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9558         else
9559                 ctx->restrictions.registered = true;
9560
9561         kfree(res);
9562         return ret;
9563 }
9564
9565 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9566 {
9567         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9568                 return -EBADFD;
9569
9570         if (ctx->restrictions.registered)
9571                 ctx->restricted = 1;
9572
9573         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9574
9575         io_sq_offload_start(ctx);
9576
9577         return 0;
9578 }
9579
9580 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9581 {
9582         switch (op) {
9583         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9584         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9585         case IORING_REGISTER_PROBE:
9586         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9587         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9588                 return false;
9589         default:
9590                 return true;
9591         }
9592 }
9593
9594 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9595                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9596         __releases(ctx->uring_lock)
9597         __acquires(ctx->uring_lock)
9598 {
9599         int ret;
9600
9601         /*
9602          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9603          * someone else killed the ctx or is already going through
9604          * io_uring_register().
9605          */
9606         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9607                 return -ENXIO;
9608
9609         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9610                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9611
9612                 /*
9613                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9614                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9615                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9616                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9617                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9618                  * after we've killed the percpu ref.
9619                  */
9620                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9621                 do {
9622                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9623                         if (!ret)
9624                                 break;
9625                         ret = io_run_task_work_sig();
9626                         if (ret < 0)
9627                                 break;
9628                 } while (1);
9629
9630                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9631
9632                 if (ret) {
9633                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9634                         goto out_quiesce;
9635                 }
9636         }
9637
9638         if (ctx->restricted) {
9639                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9640                         ret = -EINVAL;
9641                         goto out;
9642                 }
9643
9644                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9645                         ret = -EACCES;
9646                         goto out;
9647                 }
9648         }
9649
9650         switch (opcode) {
9651         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9652                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
9653                 break;
9654         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9655                 ret = -EINVAL;
9656                 if (arg || nr_args)
9657                         break;
9658                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
9659                 break;
9660         case IORING_REGISTER_FILES:
9661                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9662                 break;
9663         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9664                 ret = -EINVAL;
9665                 if (arg || nr_args)
9666                         break;
9667                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9668                 break;
9669         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9670                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9671                 break;
9672         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9673         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9674                 ret = -EINVAL;
9675                 if (nr_args != 1)
9676                         break;
9677                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9678                 if (ret)
9679                         break;
9680                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9681                         ctx->eventfd_async = 1;
9682                 else
9683                         ctx->eventfd_async = 0;
9684                 break;
9685         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9686                 ret = -EINVAL;
9687                 if (arg || nr_args)
9688                         break;
9689                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9690                 break;
9691         case IORING_REGISTER_PROBE:
9692                 ret = -EINVAL;
9693                 if (!arg || nr_args > 256)
9694                         break;
9695                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9696                 break;
9697         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9698                 ret = -EINVAL;
9699                 if (arg || nr_args)
9700                         break;
9701                 ret = io_register_personality(ctx);
9702                 break;
9703         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9704                 ret = -EINVAL;
9705                 if (arg)
9706                         break;
9707                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9708                 break;
9709         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9710                 ret = -EINVAL;
9711                 if (arg || nr_args)
9712                         break;
9713                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9714                 break;
9715         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9716                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9717                 break;
9718         default:
9719                 ret = -EINVAL;
9720                 break;
9721         }
9722
9723 out:
9724         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9725                 /* bring the ctx back to life */
9726                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9727 out_quiesce:
9728                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9729         }
9730         return ret;
9731 }
9732
9733 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9734                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9735 {
9736         struct io_ring_ctx *ctx;
9737         long ret = -EBADF;
9738         struct fd f;
9739
9740         f = fdget(fd);
9741         if (!f.file)
9742                 return -EBADF;
9743
9744         ret = -EOPNOTSUPP;
9745         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9746                 goto out_fput;
9747
9748         ctx = f.file->private_data;
9749
9750         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9751         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9752         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9753         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9754                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9755 out_fput:
9756         fdput(f);
9757         return ret;
9758 }
9759
9760 static int __init io_uring_init(void)
9761 {
9762 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9763         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9764         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9765 } while (0)
9766
9767 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9768         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9769         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9770         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9771         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9772         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9773         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9774         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9775         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9776         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9777         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9778         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9779         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9780         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9781         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9782         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9783         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9784         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9785         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9786         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9787         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9788         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9789         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9790         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9791         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9792         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9793         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9794         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9795         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9796         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9797         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9798
9799         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9800         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9801         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
9802         return 0;
9803 };
9804 __initcall(io_uring_init);