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         unsigned                sq_thread_idle;
 250 };
 251
 252 struct io_ring_ctx {
 253         struct {
 254                 struct percpu_ref       refs;
 255         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 256
 257         struct {
 258                 unsigned int            flags;
 259                 unsigned int            compat: 1;
 260                 unsigned int            limit_mem: 1;
 261                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 262                 unsigned int            drain_next: 1;
 263                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 264                 unsigned int            restricted: 1;
 265
 266                 /*
 267                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 268                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 269                  *
 270                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 271                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 272                  * the queue when needed.
 273                  *
 274                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 275                  * array.
 276                  */
 277                 u32                     *sq_array;
 278                 unsigned                cached_sq_head;
 279                 unsigned                sq_entries;
 280                 unsigned                sq_mask;
 281                 unsigned                sq_thread_idle;
 282                 unsigned                cached_sq_dropped;
 283                 unsigned                cached_cq_overflow;
 284                 unsigned long           sq_check_overflow;
 285
 286                 struct list_head        defer_list;
 287                 struct list_head        timeout_list;
 288                 struct list_head        cq_overflow_list;
 289
 290                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 291         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 292
 293         struct io_rings *rings;
 294
 295         /* IO offload */
 296         struct io_wq            *io_wq;
 297
 298         /*
 299          * For SQPOLL usage - we hold a reference to the parent task, so we
 300          * have access to the ->files
 301          */
 302         struct task_struct      *sqo_task;
 303
 304         /* Only used for accounting purposes */
 305         struct mm_struct        *mm_account;
 306
 307 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
 308         struct cgroup_subsys_state      *sqo_blkcg_css;
 309 #endif
 310
 311         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 312
 313         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 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         struct wait_queue_head          *head;
 399         __poll_t                        events;
 400         bool                            done;
 401         bool                            canceled;
 402         struct wait_queue_entry         wait;
 403 };
 404
 405 struct io_poll_remove {
 406         struct file                     *file;
 407         u64                             addr;
 408 };
 409
 410 struct io_close {
 411         struct file                     *file;
 412         struct file                     *put_file;
 413         int                             fd;
 414 };
 415
 416 struct io_timeout_data {
 417         struct io_kiocb                 *req;
 418         struct hrtimer                  timer;
 419         struct timespec64               ts;
 420         enum hrtimer_mode               mode;
 421 };
 422
 423 struct io_accept {
 424         struct file                     *file;
 425         struct sockaddr __user          *addr;
 426         int __user                      *addr_len;
 427         int                             flags;
 428         unsigned long                   nofile;
 429 };
 430
 431 struct io_sync {
 432         struct file                     *file;
 433         loff_t                          len;
 434         loff_t                          off;
 435         int                             flags;
 436         int                             mode;
 437 };
 438
 439 struct io_cancel {
 440         struct file                     *file;
 441         u64                             addr;
 442 };
 443
 444 struct io_timeout {
 445         struct file                     *file;
 446         u32                             off;
 447         u32                             target_seq;
 448         struct list_head                list;
 449         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 450         struct io_kiocb                 *head;
 451 };
 452
 453 struct io_timeout_rem {
 454         struct file                     *file;
 455         u64                             addr;
 456
 457         /* timeout update */
 458         struct timespec64               ts;
 459         u32                             flags;
 460 };
 461
 462 struct io_rw {
 463         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 464         struct kiocb                    kiocb;
 465         u64                             addr;
 466         u64                             len;
 467 };
 468
 469 struct io_connect {
 470         struct file                     *file;
 471         struct sockaddr __user          *addr;
 472         int                             addr_len;
 473 };
 474
 475 struct io_sr_msg {
 476         struct file                     *file;
 477         union {
 478                 struct user_msghdr __user *umsg;
 479                 void __user             *buf;
 480         };
 481         int                             msg_flags;
 482         int                             bgid;
 483         size_t                          len;
 484         struct io_buffer                *kbuf;
 485 };
 486
 487 struct io_open {
 488         struct file                     *file;
 489         int                             dfd;
 490         bool                            ignore_nonblock;
 491         struct filename                 *filename;
 492         struct open_how                 how;
 493         unsigned long                   nofile;
 494 };
 495
 496 struct io_files_update {
 497         struct file                     *file;
 498         u64                             arg;
 499         u32                             nr_args;
 500         u32                             offset;
 501 };
 502
 503 struct io_fadvise {
 504         struct file                     *file;
 505         u64                             offset;
 506         u32                             len;
 507         u32                             advice;
 508 };
 509
 510 struct io_madvise {
 511         struct file                     *file;
 512         u64                             addr;
 513         u32                             len;
 514         u32                             advice;
 515 };
 516
 517 struct io_epoll {
 518         struct file                     *file;
 519         int                             epfd;
 520         int                             op;
 521         int                             fd;
 522         struct epoll_event              event;
 523 };
 524
 525 struct io_splice {
 526         struct file                     *file_out;
 527         struct file                     *file_in;
 528         loff_t                          off_out;
 529         loff_t                          off_in;
 530         u64                             len;
 531         unsigned int                    flags;
 532 };
 533
 534 struct io_provide_buf {
 535         struct file                     *file;
 536         __u64                           addr;
 537         __s32                           len;
 538         __u32                           bgid;
 539         __u16                           nbufs;
 540         __u16                           bid;
 541 };
 542
 543 struct io_statx {
 544         struct file                     *file;
 545         int                             dfd;
 546         unsigned int                    mask;
 547         unsigned int                    flags;
 548         const char __user               *filename;
 549         struct statx __user             *buffer;
 550 };
 551
 552 struct io_shutdown {
 553         struct file                     *file;
 554         int                             how;
 555 };
 556
 557 struct io_rename {
 558         struct file                     *file;
 559         int                             old_dfd;
 560         int                             new_dfd;
 561         struct filename                 *oldpath;
 562         struct filename                 *newpath;
 563         int                             flags;
 564 };
 565
 566 struct io_unlink {
 567         struct file                     *file;
 568         int                             dfd;
 569         int                             flags;
 570         struct filename                 *filename;
 571 };
 572
 573 struct io_completion {
 574         struct file                     *file;
 575         struct list_head                list;
 576         int                             cflags;
 577 };
 578
 579 struct io_async_connect {
 580         struct sockaddr_storage         address;
 581 };
 582
 583 struct io_async_msghdr {
 584         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 585         struct iovec                    *iov;
 586         struct sockaddr __user          *uaddr;
 587         struct msghdr                   msg;
 588         struct sockaddr_storage         addr;
 589 };
 590
 591 struct io_async_rw {
 592         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 593         const struct iovec              *free_iovec;
 594         struct iov_iter                 iter;
 595         size_t                          bytes_done;
 596         struct wait_page_queue          wpq;
 597 };
 598
 599 enum {
 600         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 601         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 602         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 603         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 604         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 605         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 606
 607         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 608         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 609         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 610         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 611         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 612         REQ_F_ISREG_BIT,
 613         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 614         REQ_F_POLLED_BIT,
 615         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 616         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 617         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
 618         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 619
 620         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 621         __REQ_F_LAST_BIT,
 622 };
 623
 624 enum {
 625         /* ctx owns file */
 626         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 627         /* drain existing IO first */
 628         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 629         /* linked sqes */
 630         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 631         /* doesn't sever on completion < 0 */
 632         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 633         /* IOSQE_ASYNC */
 634         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 635         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 636         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 637
 638         /* fail rest of links */
 639         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 640         /* on inflight list */
 641         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 642         /* read/write uses file position */
 643         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 644         /* must not punt to workers */
 645         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 646         /* has or had linked timeout */
 647         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 648         /* regular file */
 649         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 650         /* needs cleanup */
 651         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 652         /* already went through poll handler */
 653         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 654         /* buffer already selected */
 655         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 656         /* doesn't need file table for this request */
 657         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 658         /* io_wq_work is initialized */
 659         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
 660         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 661         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 662 };
 663
 664 struct async_poll {
 665         struct io_poll_iocb     poll;
 666         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 667 };
 668
 669 /*
 670  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 671  * as the first entry in their struct definition. So you can
 672  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 673  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 674  */
 675 struct io_kiocb {
 676         union {
 677                 struct file             *file;
 678                 struct io_rw            rw;
 679                 struct io_poll_iocb     poll;
 680                 struct io_poll_remove   poll_remove;
 681                 struct io_accept        accept;
 682                 struct io_sync          sync;
 683                 struct io_cancel        cancel;
 684                 struct io_timeout       timeout;
 685                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 686                 struct io_connect       connect;
 687                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 688                 struct io_open          open;
 689                 struct io_close         close;
 690                 struct io_files_update  files_update;
 691                 struct io_fadvise       fadvise;
 692                 struct io_madvise       madvise;
 693                 struct io_epoll         epoll;
 694                 struct io_splice        splice;
 695                 struct io_provide_buf   pbuf;
 696                 struct io_statx         statx;
 697                 struct io_shutdown      shutdown;
 698                 struct io_rename        rename;
 699                 struct io_unlink        unlink;
 700                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 701                 struct io_completion    compl;
 702         };
 703
 704         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 705         void                            *async_data;
 706         u8                              opcode;
 707         /* polled IO has completed */
 708         u8                              iopoll_completed;
 709
 710         u16                             buf_index;
 711         u32                             result;
 712
 713         struct io_ring_ctx              *ctx;
 714         unsigned int                    flags;
 715         refcount_t                      refs;
 716         struct task_struct              *task;
 717         u64                             user_data;
 718
 719         struct io_kiocb                 *link;
 720         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
 721
 722         /*
 723          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 724          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 725          */
 726         struct list_head                inflight_entry;
 727         struct callback_head            task_work;
 728         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 729         struct hlist_node               hash_node;
 730         struct async_poll               *apoll;
 731         struct io_wq_work               work;
 732 };
 733
 734 struct io_defer_entry {
 735         struct list_head        list;
 736         struct io_kiocb         *req;
 737         u32                     seq;
 738 };
 739
 740 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 741
 742 struct io_comp_state {
 743         unsigned int            nr;
 744         struct list_head        list;
 745         struct io_ring_ctx      *ctx;
 746 };
 747
 748 struct io_submit_state {
 749         struct blk_plug         plug;
 750
 751         /*
 752          * io_kiocb alloc cache
 753          */
 754         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
 755         unsigned int            free_reqs;
 756
 757         bool                    plug_started;
 758
 759         /*
 760          * Batch completion logic
 761          */
 762         struct io_comp_state    comp;
 763
 764         /*
 765          * File reference cache
 766          */
 767         struct file             *file;
 768         unsigned int            fd;
 769         unsigned int            file_refs;
 770         unsigned int            ios_left;
 771 };
 772
 773 struct io_op_def {
 774         /* needs req->file assigned */
 775         unsigned                needs_file : 1;
 776         /* don't fail if file grab fails */
 777         unsigned                needs_file_no_error : 1;
 778         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 779         unsigned                hash_reg_file : 1;
 780         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 781         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 782         /* opcode is not supported by this kernel */
 783         unsigned                not_supported : 1;
 784         /* set if opcode supports polled "wait" */
 785         unsigned                pollin : 1;
 786         unsigned                pollout : 1;
 787         /* op supports buffer selection */
 788         unsigned                buffer_select : 1;
 789         /* must always have async data allocated */
 790         unsigned                needs_async_data : 1;
 791         /* should block plug */
 792         unsigned                plug : 1;
 793         /* size of async data needed, if any */
 794         unsigned short          async_size;
 795         unsigned                work_flags;
 796 };
 797
 798 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 799         [IORING_OP_NOP] = {},
 800         [IORING_OP_READV] = {
 801                 .needs_file             = 1,
 802                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 803                 .pollin                 = 1,
 804                 .buffer_select          = 1,
 805                 .needs_async_data       = 1,
 806                 .plug                   = 1,
 807                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 808                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 809         },
 810         [IORING_OP_WRITEV] = {
 811                 .needs_file             = 1,
 812                 .hash_reg_file          = 1,
 813                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 814                 .pollout                = 1,
 815                 .needs_async_data       = 1,
 816                 .plug                   = 1,
 817                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 818                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 819                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
 820         },
 821         [IORING_OP_FSYNC] = {
 822                 .needs_file             = 1,
 823                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 824         },
 825         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 826                 .needs_file             = 1,
 827                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 828                 .pollin                 = 1,
 829                 .plug                   = 1,
 830                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 831                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM,
 832         },
 833         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 834                 .needs_file             = 1,
 835                 .hash_reg_file          = 1,
 836                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 837                 .pollout                = 1,
 838                 .plug                   = 1,
 839                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 840                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE |
 841                                                 IO_WQ_WORK_MM,
 842         },
 843         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 844                 .needs_file             = 1,
 845                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 846         },
 847         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 848         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 849                 .needs_file             = 1,
 850                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 851         },
 852         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 853                 .needs_file             = 1,
 854                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 855                 .pollout                = 1,
 856                 .needs_async_data       = 1,
 857                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 858                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 859         },
 860         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 861                 .needs_file             = 1,
 862                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 863                 .pollin                 = 1,
 864                 .buffer_select          = 1,
 865                 .needs_async_data       = 1,
 866                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 867                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 868         },
 869         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 870                 .needs_async_data       = 1,
 871                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 872                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 873         },
 874         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 875                 /* used by timeout updates' prep() */
 876                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 877         },
 878         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 879                 .needs_file             = 1,
 880                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 881                 .pollin                 = 1,
 882                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES,
 883         },
 884         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 885         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 886                 .needs_async_data       = 1,
 887                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 888                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 889         },
 890         [IORING_OP_CONNECT] = {
 891                 .needs_file             = 1,
 892                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 893                 .pollout                = 1,
 894                 .needs_async_data       = 1,
 895                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 896                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 897         },
 898         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 899                 .needs_file             = 1,
 900                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE,
 901         },
 902         [IORING_OP_OPENAT] = {
 903                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 904                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_MM,
 905         },
 906         [IORING_OP_CLOSE] = {
 907                 .needs_file             = 1,
 908                 .needs_file_no_error    = 1,
 909                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 910         },
 911         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
 912                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM,
 913         },
 914         [IORING_OP_STATX] = {
 915                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM |
 916                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 917         },
 918         [IORING_OP_READ] = {
 919                 .needs_file             = 1,
 920                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 921                 .pollin                 = 1,
 922                 .buffer_select          = 1,
 923                 .plug                   = 1,
 924                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 925                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 926         },
 927         [IORING_OP_WRITE] = {
 928                 .needs_file             = 1,
 929                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 930                 .pollout                = 1,
 931                 .plug                   = 1,
 932                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 933                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 934                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
 935         },
 936         [IORING_OP_FADVISE] = {
 937                 .needs_file             = 1,
 938                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 939         },
 940         [IORING_OP_MADVISE] = {
 941                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 942         },
 943         [IORING_OP_SEND] = {
 944                 .needs_file             = 1,
 945                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 946                 .pollout                = 1,
 947                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 948         },
 949         [IORING_OP_RECV] = {
 950                 .needs_file             = 1,
 951                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 952                 .pollin                 = 1,
 953                 .buffer_select          = 1,
 954                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 955         },
 956         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 957                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_FS |
 958                                                 IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM,
 959         },
 960         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 961                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 962                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES,
 963         },
 964         [IORING_OP_SPLICE] = {
 965                 .needs_file             = 1,
 966                 .hash_reg_file          = 1,
 967                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 968                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 969         },
 970         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 971         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 972         [IORING_OP_TEE] = {
 973                 .needs_file             = 1,
 974                 .hash_reg_file          = 1,
 975                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 976         },
 977         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
 978                 .needs_file             = 1,
 979         },
 980         [IORING_OP_RENAMEAT] = {
 981                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES |
 982                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 983         },
 984         [IORING_OP_UNLINKAT] = {
 985                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES |
 986                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 987         },
 988 };
 989
 990 enum io_mem_account {
 991         ACCT_LOCKED,
 992         ACCT_PINNED,
 993 };
 994
 995 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
 996                              struct io_comp_state *cs);
 997 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
 998 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
 999 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1000 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
1001 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1002 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1003 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1004 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1005                                  struct io_uring_files_update *ip,
1006                                  unsigned nr_args);
1007 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1008 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1009                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1010 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs);
1011 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
1012
1013 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
1014                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
1015                                bool needs_lock);
1016 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
1017                              const struct iovec *fast_iov,
1018                              struct iov_iter *iter, bool force);
1019
1020 static struct kmem_cache *req_cachep;
1021
1022 static const struct file_operations io_uring_fops;
1023
1024 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1025 {
1026 #if defined(CONFIG_UNIX)
1027         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1028                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1029
1030                 return ctx->ring_sock->sk;
1031         }
1032 #endif
1033         return NULL;
1034 }
1035 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1036
1037 #define io_for_each_link(pos, head) \
1038         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1039
1040 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1041 {
1042         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
1043                           REQ_F_INFLIGHT))
1044                 __io_clean_op(req);
1045 }
1046
1047 static inline void io_set_resource_node(struct io_kiocb *req)
1048 {
1049         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1050
1051         if (!req->fixed_file_refs) {
1052                 req->fixed_file_refs = &ctx->file_data->node->refs;
1053                 percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
1054         }
1055 }
1056
1057 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1058                           struct task_struct *task,
1059                           struct files_struct *files)
1060 {
1061         struct io_kiocb *req;
1062
1063         if (task && head->task != task)
1064                 return false;
1065         if (!files)
1066                 return true;
1067
1068         io_for_each_link(req, head) {
1069                 if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
1070                     (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1071                     req->work.identity->files == files)
1072                         return true;
1073         }
1074         return false;
1075 }
1076
1077 static void io_sq_thread_drop_mm_files(void)
1078 {
1079         struct files_struct *files = current->files;
1080         struct mm_struct *mm = current->mm;
1081
1082         if (mm) {
1083                 kthread_unuse_mm(mm);
1084                 mmput(mm);
1085                 current->mm = NULL;
1086         }
1087         if (files) {
1088                 struct nsproxy *nsproxy = current->nsproxy;
1089
1090                 task_lock(current);
1091                 current->files = NULL;
1092                 current->nsproxy = NULL;
1093                 task_unlock(current);
1094                 put_files_struct(files);
1095                 put_nsproxy(nsproxy);
1096         }
1097 }
1098
1099 static int __io_sq_thread_acquire_files(struct io_ring_ctx *ctx)
1100 {
1101         if (!current->files) {
1102                 struct files_struct *files;
1103                 struct nsproxy *nsproxy;
1104
1105                 task_lock(ctx->sqo_task);
1106                 files = ctx->sqo_task->files;
1107                 if (!files) {
1108                         task_unlock(ctx->sqo_task);
1109                         return -EOWNERDEAD;
1110                 }
1111                 atomic_inc(&files->count);
1112                 get_nsproxy(ctx->sqo_task->nsproxy);
1113                 nsproxy = ctx->sqo_task->nsproxy;
1114                 task_unlock(ctx->sqo_task);
1115
1116                 task_lock(current);
1117                 current->files = files;
1118                 current->nsproxy = nsproxy;
1119                 task_unlock(current);
1120         }
1121         return 0;
1122 }
1123
1124 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
1125 {
1126         struct mm_struct *mm;
1127
1128         if (current->mm)
1129                 return 0;
1130
1131         /* Should never happen */
1132         if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)))
1133                 return -EFAULT;
1134
1135         task_lock(ctx->sqo_task);
1136         mm = ctx->sqo_task->mm;
1137         if (unlikely(!mm || !mmget_not_zero(mm)))
1138                 mm = NULL;
1139         task_unlock(ctx->sqo_task);
1140
1141         if (mm) {
1142                 kthread_use_mm(mm);
1143                 return 0;
1144         }
1145
1146         return -EFAULT;
1147 }
1148
1149 static int io_sq_thread_acquire_mm_files(struct io_ring_ctx *ctx,
1150                                          struct io_kiocb *req)
1151 {
1152         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1153         int ret;
1154
1155         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1156                 ret = __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
1157                 if (unlikely(ret))
1158                         return ret;
1159         }
1160
1161         if (def->needs_file || (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES)) {
1162                 ret = __io_sq_thread_acquire_files(ctx);
1163                 if (unlikely(ret))
1164                         return ret;
1165         }
1166
1167         return 0;
1168 }
1169
1170 static void io_sq_thread_associate_blkcg(struct io_ring_ctx *ctx,
1171                                          struct cgroup_subsys_state **cur_css)
1172
1173 {
1174 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1175         /* puts the old one when swapping */
1176         if (*cur_css != ctx->sqo_blkcg_css) {
1177                 kthread_associate_blkcg(ctx->sqo_blkcg_css);
1178                 *cur_css = ctx->sqo_blkcg_css;
1179         }
1180 #endif
1181 }
1182
1183 static void io_sq_thread_unassociate_blkcg(void)
1184 {
1185 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1186         kthread_associate_blkcg(NULL);
1187 #endif
1188 }
1189
1190 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1191 {
1192         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1193                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1194 }
1195
1196 /*
1197  * None of these are dereferenced, they are simply used to check if any of
1198  * them have changed. If we're under current and check they are still the
1199  * same, we're fine to grab references to them for actual out-of-line use.
1200  */
1201 static void io_init_identity(struct io_identity *id)
1202 {
1203         id->files = current->files;
1204         id->mm = current->mm;
1205 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1206         rcu_read_lock();
1207         id->blkcg_css = blkcg_css();
1208         rcu_read_unlock();
1209 #endif
1210         id->creds = current_cred();
1211         id->nsproxy = current->nsproxy;
1212         id->fs = current->fs;
1213         id->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1214 #ifdef CONFIG_AUDIT
1215         id->loginuid = current->loginuid;
1216         id->sessionid = current->sessionid;
1217 #endif
1218         refcount_set(&id->count, 1);
1219 }
1220
1221 static inline void __io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1222 {
1223         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1224         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1225 }
1226
1227 /*
1228  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
1229  * touch any members of io_wq_work.
1230  */
1231 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1232 {
1233         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1234
1235         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1236                 return;
1237
1238         __io_req_init_async(req);
1239
1240         /* Grab a ref if this isn't our static identity */
1241         req->work.identity = tctx->identity;
1242         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
1243                 refcount_inc(&req->work.identity->count);
1244 }
1245
1246 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1247 {
1248         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1249 }
1250
1251 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1252 {
1253         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1254
1255         complete(&ctx->ref_comp);
1256 }
1257
1258 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1259 {
1260         return !req->timeout.off;
1261 }
1262
1263 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1264 {
1265         struct io_ring_ctx *ctx;
1266         int hash_bits;
1267
1268         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1269         if (!ctx)
1270                 return NULL;
1271
1272         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1273         if (!ctx->fallback_req)
1274                 goto err;
1275
1276         /*
1277          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1278          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1279          */
1280         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1281         hash_bits -= 5;
1282         if (hash_bits <= 0)
1283                 hash_bits = 1;
1284         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1285         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1286                                         GFP_KERNEL);
1287         if (!ctx->cancel_hash)
1288                 goto err;
1289         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1290
1291         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1292                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1293                 goto err;
1294
1295         ctx->flags = p->flags;
1296         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1297         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1298         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1299         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1300         init_completion(&ctx->ref_comp);
1301         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1302         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1303         idr_init(&ctx->personality_idr);
1304         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1305         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1306         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1307         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1308         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1309         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1310         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1311         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1312         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1313         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1314         return ctx;
1315 err:
1316         if (ctx->fallback_req)
1317                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1318         kfree(ctx->cancel_hash);
1319         kfree(ctx);
1320         return NULL;
1321 }
1322
1323 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1324 {
1325         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1326                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1327
1328                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1329                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1330         }
1331
1332         return false;
1333 }
1334
1335 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1336 {
1337         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1338
1339         /* order cqe stores with ring update */
1340         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1341
1342         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1343                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1344                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1345         }
1346 }
1347
1348 static void io_put_identity(struct io_uring_task *tctx, struct io_kiocb *req)
1349 {
1350         if (req->work.identity == &tctx->__identity)
1351                 return;
1352         if (refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1353                 kfree(req->work.identity);
1354 }
1355
1356 static void io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1357 {
1358         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1359                 return;
1360
1361         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1362
1363         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1364                 mmdrop(req->work.identity->mm);
1365                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_MM;
1366         }
1367 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1368         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) {
1369                 css_put(req->work.identity->blkcg_css);
1370                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_BLKCG;
1371         }
1372 #endif
1373         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) {
1374                 put_cred(req->work.identity->creds);
1375                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_CREDS;
1376         }
1377         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) {
1378                 struct fs_struct *fs = req->work.identity->fs;
1379
1380                 spin_lock(&req->work.identity->fs->lock);
1381                 if (--fs->users)
1382                         fs = NULL;
1383                 spin_unlock(&req->work.identity->fs->lock);
1384                 if (fs)
1385                         free_fs_struct(fs);
1386                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FS;
1387         }
1388
1389         io_put_identity(req->task->io_uring, req);
1390 }
1391
1392 /*
1393  * Create a private copy of io_identity, since some fields don't match
1394  * the current context.
1395  */
1396 static bool io_identity_cow(struct io_kiocb *req)
1397 {
1398         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1399         const struct cred *creds = NULL;
1400         struct io_identity *id;
1401
1402         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)
1403                 creds = req->work.identity->creds;
1404
1405         id = kmemdup(req->work.identity, sizeof(*id), GFP_KERNEL);
1406         if (unlikely(!id)) {
1407                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1408                 return false;
1409         }
1410
1411         /*
1412          * We can safely just re-init the creds we copied  Either the field
1413          * matches the current one, or we haven't grabbed it yet. The only
1414          * exception is ->creds, through registered personalities, so handle
1415          * that one separately.
1416          */
1417         io_init_identity(id);
1418         if (creds)
1419                 id->creds = creds;
1420
1421         /* add one for this request */
1422         refcount_inc(&id->count);
1423
1424         /* drop tctx and req identity references, if needed */
1425         if (tctx->identity != &tctx->__identity &&
1426             refcount_dec_and_test(&tctx->identity->count))
1427                 kfree(tctx->identity);
1428         if (req->work.identity != &tctx->__identity &&
1429             refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1430                 kfree(req->work.identity);
1431
1432         req->work.identity = id;
1433         tctx->identity = id;
1434         return true;
1435 }
1436
1437 static bool io_grab_identity(struct io_kiocb *req)
1438 {
1439         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1440         struct io_identity *id = req->work.identity;
1441         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1442
1443         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FSIZE) {
1444                 if (id->fsize != rlimit(RLIMIT_FSIZE))
1445                         return false;
1446                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FSIZE;
1447         }
1448 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1449         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) &&
1450             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_BLKCG)) {
1451                 rcu_read_lock();
1452                 if (id->blkcg_css != blkcg_css()) {
1453                         rcu_read_unlock();
1454                         return false;
1455                 }
1456                 /*
1457                  * This should be rare, either the cgroup is dying or the task
1458                  * is moving cgroups. Just punt to root for the handful of ios.
1459                  */
1460                 if (css_tryget_online(id->blkcg_css))
1461                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_BLKCG;
1462                 rcu_read_unlock();
1463         }
1464 #endif
1465         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)) {
1466                 if (id->creds != current_cred())
1467                         return false;
1468                 get_cred(id->creds);
1469                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
1470         }
1471 #ifdef CONFIG_AUDIT
1472         if (!uid_eq(current->loginuid, id->loginuid) ||
1473             current->sessionid != id->sessionid)
1474                 return false;
1475 #endif
1476         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) &&
1477             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FS)) {
1478                 if (current->fs != id->fs)
1479                         return false;
1480                 spin_lock(&id->fs->lock);
1481                 if (!id->fs->in_exec) {
1482                         id->fs->users++;
1483                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FS;
1484                 } else {
1485                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1486                 }
1487                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1488         }
1489         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1490             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1491             !(req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE)) {
1492                 if (id->files != current->files ||
1493                     id->nsproxy != current->nsproxy)
1494                         return false;
1495                 atomic_inc(&id->files->count);
1496                 get_nsproxy(id->nsproxy);
1497                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1498
1499                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1500                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1501                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1502                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FILES;
1503         }
1504
1505         return true;
1506 }
1507
1508 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1509 {
1510         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1511         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1512         struct io_identity *id;
1513
1514         io_req_init_async(req);
1515         id = req->work.identity;
1516
1517         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1518                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1519
1520         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1521                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1522                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1523         } else {
1524                 if (def->unbound_nonreg_file)
1525                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1526         }
1527
1528         /* ->mm can never change on us */
1529         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) &&
1530             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM)) {
1531                 mmgrab(id->mm);
1532                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_MM;
1533         }
1534
1535         /* if we fail grabbing identity, we must COW, regrab, and retry */
1536         if (io_grab_identity(req))
1537                 return;
1538
1539         if (!io_identity_cow(req))
1540                 return;
1541
1542         /* can't fail at this point */
1543         if (!io_grab_identity(req))
1544                 WARN_ON(1);
1545 }
1546
1547 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1548 {
1549         struct io_kiocb *cur;
1550
1551         io_for_each_link(cur, req)
1552                 io_prep_async_work(cur);
1553 }
1554
1555 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1556 {
1557         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1558         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1559
1560         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1561                                         &req->work, req->flags);
1562         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1563         return link;
1564 }
1565
1566 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1567 {
1568         struct io_kiocb *link;
1569
1570         /* init ->work of the whole link before punting */
1571         io_prep_async_link(req);
1572         link = __io_queue_async_work(req);
1573
1574         if (link)
1575                 io_queue_linked_timeout(link);
1576 }
1577
1578 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1579 {
1580         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1581         int ret;
1582
1583         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1584         if (ret != -1) {
1585                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1586                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1587                 list_del_init(&req->timeout.list);
1588                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1589                 io_put_req_deferred(req, 1);
1590         }
1591 }
1592
1593 /*
1594  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1595  */
1596 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
1597                              struct files_struct *files)
1598 {
1599         struct io_kiocb *req, *tmp;
1600         int canceled = 0;
1601
1602         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1603         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1604                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
1605                         io_kill_timeout(req);
1606                         canceled++;
1607                 }
1608         }
1609         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1610         return canceled != 0;
1611 }
1612
1613 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1614 {
1615         do {
1616                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1617                                                 struct io_defer_entry, list);
1618                 struct io_kiocb *link;
1619
1620                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1621                         break;
1622                 list_del_init(&de->list);
1623                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1624                 link = __io_queue_async_work(de->req);
1625                 if (link) {
1626                         __io_queue_linked_timeout(link);
1627                         /* drop submission reference */
1628                         io_put_req_deferred(link, 1);
1629                 }
1630                 kfree(de);
1631         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1632 }
1633
1634 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1635 {
1636         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1637                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1638                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1639
1640                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1641                         break;
1642                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1643                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1644                         break;
1645
1646                 list_del_init(&req->timeout.list);
1647                 io_kill_timeout(req);
1648         }
1649 }
1650
1651 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1652 {
1653         io_flush_timeouts(ctx);
1654         __io_commit_cqring(ctx);
1655
1656         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1657                 __io_queue_deferred(ctx);
1658 }
1659
1660 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1661 {
1662         struct io_rings *r = ctx->rings;
1663
1664         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1665 }
1666
1667 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1668 {
1669         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1670         unsigned tail;
1671
1672         tail = ctx->cached_cq_tail;
1673         /*
1674          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1675          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1676          * fill the cq entry
1677          */
1678         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1679                 return NULL;
1680
1681         ctx->cached_cq_tail++;
1682         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1683 }
1684
1685 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1686 {
1687         if (!ctx->cq_ev_fd)
1688                 return false;
1689         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1690                 return false;
1691         if (!ctx->eventfd_async)
1692                 return true;
1693         return io_wq_current_is_worker();
1694 }
1695
1696 static inline unsigned __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1697 {
1698         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1699 }
1700
1701 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1702 {
1703         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1704                 wake_up(&ctx->wait);
1705         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1706                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1707         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1708                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1709 }
1710
1711 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1712 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1713                                      struct task_struct *tsk,
1714                                      struct files_struct *files)
1715 {
1716         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1717         struct io_kiocb *req, *tmp;
1718         struct io_uring_cqe *cqe;
1719         unsigned long flags;
1720         bool all_flushed;
1721         LIST_HEAD(list);
1722
1723         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1724                 return false;
1725
1726         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1727         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1728                 if (!io_match_task(req, tsk, files))
1729                         continue;
1730
1731                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1732                 if (!cqe && !force)
1733                         break;
1734
1735                 list_move(&req->compl.list, &list);
1736                 if (cqe) {
1737                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1738                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1739                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1740                 } else {
1741                         ctx->cached_cq_overflow++;
1742                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1743                                    ctx->cached_cq_overflow);
1744                 }
1745         }
1746
1747         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1748         if (all_flushed) {
1749                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1750                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1751                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1752         }
1753
1754         io_commit_cqring(ctx);
1755         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1756         io_cqring_ev_posted(ctx);
1757
1758         while (!list_empty(&list)) {
1759                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1760                 list_del(&req->compl.list);
1761                 io_put_req(req);
1762         }
1763
1764         return all_flushed;
1765 }
1766
1767 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1768 {
1769         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1770         struct io_uring_cqe *cqe;
1771
1772         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1773
1774         /*
1775          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1776          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1777          * the ring.
1778          */
1779         cqe = io_get_cqring(ctx);
1780         if (likely(cqe)) {
1781                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1782                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1783                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1784         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1785                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1786                 /*
1787                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1788                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1789                  * to drop it on the floor.
1790                  */
1791                 ctx->cached_cq_overflow++;
1792                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1793         } else {
1794                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1795                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1796                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1797                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1798                 }
1799                 io_clean_op(req);
1800                 req->result = res;
1801                 req->compl.cflags = cflags;
1802                 refcount_inc(&req->refs);
1803                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1804         }
1805 }
1806
1807 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1808 {
1809         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1810 }
1811
1812 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1813 {
1814         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1815         unsigned long flags;
1816
1817         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1818         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1819         io_commit_cqring(ctx);
1820         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1821
1822         io_cqring_ev_posted(ctx);
1823 }
1824
1825 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1826 {
1827         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1828
1829         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1830         while (!list_empty(&cs->list)) {
1831                 struct io_kiocb *req;
1832
1833                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1834                 list_del(&req->compl.list);
1835                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1836
1837                 /*
1838                  * io_free_req() doesn't care about completion_lock unless one
1839                  * of these flags is set. REQ_F_WORK_INITIALIZED is in the list
1840                  * because of a potential deadlock with req->work.fs->lock
1841                  */
1842                 if (req->flags & (REQ_F_FAIL_LINK|REQ_F_LINK_TIMEOUT
1843                                  |REQ_F_WORK_INITIALIZED)) {
1844                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1845                         io_put_req(req);
1846                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1847                 } else {
1848                         io_put_req(req);
1849                 }
1850         }
1851         io_commit_cqring(ctx);
1852         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1853
1854         io_cqring_ev_posted(ctx);
1855         cs->nr = 0;
1856 }
1857
1858 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1859                               struct io_comp_state *cs)
1860 {
1861         if (!cs) {
1862                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1863                 io_put_req(req);
1864         } else {
1865                 io_clean_op(req);
1866                 req->result = res;
1867                 req->compl.cflags = cflags;
1868                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1869                 if (++cs->nr >= 32)
1870                         io_submit_flush_completions(cs);
1871         }
1872 }
1873
1874 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1875 {
1876         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1877 }
1878
1879 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1880 {
1881         return req == (struct io_kiocb *)
1882                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1883 }
1884
1885 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1886 {
1887         struct io_kiocb *req;
1888
1889         req = ctx->fallback_req;
1890         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1891                 return req;
1892
1893         return NULL;
1894 }
1895
1896 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1897                                      struct io_submit_state *state)
1898 {
1899         if (!state->free_reqs) {
1900                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1901                 size_t sz;
1902                 int ret;
1903
1904                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1905                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1906
1907                 /*
1908                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1909                  * retry single alloc to be on the safe side.
1910                  */
1911                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1912                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1913                         if (!state->reqs[0])
1914                                 goto fallback;
1915                         ret = 1;
1916                 }
1917                 state->free_reqs = ret;
1918         }
1919
1920         state->free_reqs--;
1921         return state->reqs[state->free_reqs];
1922 fallback:
1923         return io_get_fallback_req(ctx);
1924 }
1925
1926 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1927                           bool fixed)
1928 {
1929         if (!fixed)
1930                 fput(file);
1931 }
1932
1933 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1934 {
1935         io_clean_op(req);
1936
1937         if (req->async_data)
1938                 kfree(req->async_data);
1939         if (req->file)
1940                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1941         if (req->fixed_file_refs)
1942                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1943         io_req_clean_work(req);
1944 }
1945
1946 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1947 {
1948         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1949         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1950
1951         io_dismantle_req(req);
1952
1953         percpu_counter_dec(&tctx->inflight);
1954         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
1955                 wake_up(&tctx->wait);
1956         put_task_struct(req->task);
1957
1958         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1959                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1960         else
1961                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1962         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1963 }
1964
1965 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1966 {
1967         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1968
1969         req->link = nxt->link;
1970         nxt->link = NULL;
1971 }
1972
1973 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1974 {
1975         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1976         struct io_kiocb *link;
1977         bool cancelled = false;
1978         unsigned long flags;
1979
1980         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1981         link = req->link;
1982
1983         /*
1984          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1985          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1986          */
1987         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1988                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1989                 int ret;
1990
1991                 io_remove_next_linked(req);
1992                 link->timeout.head = NULL;
1993                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1994                 if (ret != -1) {
1995                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1996                         io_commit_cqring(ctx);
1997                         cancelled = true;
1998                 }
1999         }
2000         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
2001         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
2002
2003         if (cancelled) {
2004                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2005                 io_put_req(link);
2006         }
2007 }
2008
2009
2010 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
2011 {
2012         struct io_kiocb *link, *nxt;
2013         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2014         unsigned long flags;
2015
2016         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
2017         link = req->link;
2018         req->link = NULL;
2019
2020         while (link) {
2021                 nxt = link->link;
2022                 link->link = NULL;
2023
2024                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
2025                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
2026
2027                 /*
2028                  * It's ok to free under spinlock as they're not linked anymore,
2029                  * but avoid REQ_F_WORK_INITIALIZED because it may deadlock on
2030                  * work.fs->lock.
2031                  */
2032                 if (link->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
2033                         io_put_req_deferred(link, 2);
2034                 else
2035                         io_double_put_req(link);
2036                 link = nxt;
2037         }
2038         io_commit_cqring(ctx);
2039         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
2040
2041         io_cqring_ev_posted(ctx);
2042 }
2043
2044 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2045 {
2046         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
2047                 io_kill_linked_timeout(req);
2048
2049         /*
2050          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2051          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2052          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2053          * of the chain.
2054          */
2055         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK))) {
2056                 struct io_kiocb *nxt = req->link;
2057
2058                 req->link = NULL;
2059                 return nxt;
2060         }
2061         io_fail_links(req);
2062         return NULL;
2063 }
2064
2065 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2066 {
2067         if (likely(!(req->link) && !(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)))
2068                 return NULL;
2069         return __io_req_find_next(req);
2070 }
2071
2072 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
2073 {
2074         struct task_struct *tsk = req->task;
2075         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2076         enum task_work_notify_mode notify;
2077         int ret;
2078
2079         if (tsk->flags & PF_EXITING)
2080                 return -ESRCH;
2081
2082         /*
2083          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2084          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2085          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2086          * will do the job.
2087          */
2088         notify = TWA_NONE;
2089         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
2090                 notify = TWA_SIGNAL;
2091
2092         ret = task_work_add(tsk, &req->task_work, notify);
2093         if (!ret)
2094                 wake_up_process(tsk);
2095
2096         return ret;
2097 }
2098
2099 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
2100 {
2101         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2102
2103         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2104         io_cqring_fill_event(req, error);
2105         io_commit_cqring(ctx);
2106         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2107
2108         io_cqring_ev_posted(ctx);
2109         req_set_fail_links(req);
2110         io_double_put_req(req);
2111 }
2112
2113 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2114 {
2115         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2116         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2117
2118         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
2119         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2120 }
2121
2122 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2123 {
2124         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2125
2126         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx) &&
2127             !__io_sq_thread_acquire_files(ctx)) {
2128                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2129                 __io_queue_sqe(req, NULL);
2130                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2131         } else {
2132                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2133         }
2134 }
2135
2136 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2137 {
2138         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2139         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2140
2141         __io_req_task_submit(req);
2142         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2143 }
2144
2145 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2146 {
2147         int ret;
2148
2149         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
2150         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2151
2152         ret = io_req_task_work_add(req);
2153         if (unlikely(ret)) {
2154                 struct task_struct *tsk;
2155
2156                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
2157                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2158                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2159                 wake_up_process(tsk);
2160         }
2161 }
2162
2163 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2164 {
2165         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2166
2167         if (nxt)
2168                 io_req_task_queue(nxt);
2169 }
2170
2171 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2172 {
2173         io_queue_next(req);
2174         __io_free_req(req);
2175 }
2176
2177 struct req_batch {
2178         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
2179         int to_free;
2180
2181         struct task_struct      *task;
2182         int                     task_refs;
2183 };
2184
2185 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2186 {
2187         rb->to_free = 0;
2188         rb->task_refs = 0;
2189         rb->task = NULL;
2190 }
2191
2192 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
2193                                       struct req_batch *rb)
2194 {
2195         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
2196         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
2197         rb->to_free = 0;
2198 }
2199
2200 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2201                                      struct req_batch *rb)
2202 {
2203         if (rb->to_free)
2204                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
2205         if (rb->task) {
2206                 struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2207
2208                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2209                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2210                 rb->task = NULL;
2211         }
2212 }
2213
2214 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
2215 {
2216         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
2217                 io_free_req(req);
2218                 return;
2219         }
2220         io_queue_next(req);
2221
2222         if (req->task != rb->task) {
2223                 if (rb->task) {
2224                         struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2225
2226                         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2227                         put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2228                 }
2229                 rb->task = req->task;
2230                 rb->task_refs = 0;
2231         }
2232         rb->task_refs++;
2233
2234         io_dismantle_req(req);
2235         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
2236         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
2237                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
2238 }
2239
2240 /*
2241  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2242  * was the last reference to this request.
2243  */
2244 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2245 {
2246         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2247
2248         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2249                 nxt = io_req_find_next(req);
2250                 __io_free_req(req);
2251         }
2252         return nxt;
2253 }
2254
2255 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2256 {
2257         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2258                 io_free_req(req);
2259 }
2260
2261 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2262 {
2263         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2264
2265         io_free_req(req);
2266 }
2267
2268 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2269 {
2270         int ret;
2271
2272         init_task_work(&req->task_work, io_put_req_deferred_cb);
2273         ret = io_req_task_work_add(req);
2274         if (unlikely(ret)) {
2275                 struct task_struct *tsk;
2276
2277                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2278                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2279                 wake_up_process(tsk);
2280         }
2281 }
2282
2283 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2284 {
2285         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2286                 io_free_req_deferred(req);
2287 }
2288
2289 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
2290 {
2291         struct io_kiocb *nxt;
2292
2293         /*
2294          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
2295          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
2296          * it just will be re-punted async in io_put_work()
2297          */
2298         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
2299                 return NULL;
2300
2301         nxt = io_req_find_next(req);
2302         return nxt ? &nxt->work : NULL;
2303 }
2304
2305 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2306 {
2307         /* drop both submit and complete references */
2308         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2309                 io_free_req(req);
2310 }
2311
2312 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
2313 {
2314         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
2315                 /*
2316                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
2317                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
2318                  * entries. We cannot safely to it from here.
2319                  */
2320                 if (noflush)
2321                         return -1U;
2322
2323                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2324         }
2325
2326         /* See comment at the top of this file */
2327         smp_rmb();
2328         return __io_cqring_events(ctx);
2329 }
2330
2331 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2332 {
2333         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2334
2335         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2336         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2337 }
2338
2339 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2340 {
2341         unsigned int cflags;
2342
2343         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2344         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2345         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2346         kfree(kbuf);
2347         return cflags;
2348 }
2349
2350 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2351 {
2352         struct io_buffer *kbuf;
2353
2354         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2355         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2356 }
2357
2358 static inline bool io_run_task_work(void)
2359 {
2360         /*
2361          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2362          * not add work to such a task.
2363          */
2364         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2365                 return false;
2366         if (current->task_works) {
2367                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2368                 task_work_run();
2369                 return true;
2370         }
2371
2372         return false;
2373 }
2374
2375 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
2376 {
2377         struct io_kiocb *req;
2378
2379         do {
2380                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
2381                 list_del(&req->inflight_entry);
2382                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
2383         } while (!list_empty(again));
2384 }
2385
2386 /*
2387  * Find and free completed poll iocbs
2388  */
2389 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2390                                struct list_head *done)
2391 {
2392         struct req_batch rb;
2393         struct io_kiocb *req;
2394         LIST_HEAD(again);
2395
2396         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2397         smp_rmb();
2398
2399         io_init_req_batch(&rb);
2400         while (!list_empty(done)) {
2401                 int cflags = 0;
2402
2403                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2404                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2405                         req->result = 0;
2406                         req->iopoll_completed = 0;
2407                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2408                         continue;
2409                 }
2410                 list_del(&req->inflight_entry);
2411
2412                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2413                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2414
2415                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2416                 (*nr_events)++;
2417
2418                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2419                         io_req_free_batch(&rb, req);
2420         }
2421
2422         io_commit_cqring(ctx);
2423         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2424                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2425         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2426
2427         if (!list_empty(&again))
2428                 io_iopoll_queue(&again);
2429 }
2430
2431 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2432                         long min)
2433 {
2434         struct io_kiocb *req, *tmp;
2435         LIST_HEAD(done);
2436         bool spin;
2437         int ret;
2438
2439         /*
2440          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2441          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2442          */
2443         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2444
2445         ret = 0;
2446         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2447                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2448
2449                 /*
2450                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2451                  * If we find a request that requires polling, break out
2452                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2453                  */
2454                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2455                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2456                         continue;
2457                 }
2458                 if (!list_empty(&done))
2459                         break;
2460
2461                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2462                 if (ret < 0)
2463                         break;
2464
2465                 /* iopoll may have completed current req */
2466                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2467                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2468
2469                 if (ret && spin)
2470                         spin = false;
2471                 ret = 0;
2472         }
2473
2474         if (!list_empty(&done))
2475                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2476
2477         return ret;
2478 }
2479
2480 /*
2481  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2482  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2483  * as a non-spinning completion check.
2484  */
2485 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2486                                 long min)
2487 {
2488         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2489                 int ret;
2490
2491                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2492                 if (ret < 0)
2493                         return ret;
2494                 if (*nr_events >= min)
2495                         return 0;
2496         }
2497
2498         return 1;
2499 }
2500
2501 /*
2502  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2503  * find and complete them.
2504  */
2505 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2506 {
2507         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2508                 return;
2509
2510         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2511         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2512                 unsigned int nr_events = 0;
2513
2514                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2515
2516                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2517                 if (nr_events == 0)
2518                         break;
2519                 /*
2520                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2521                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2522                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2523                  */
2524                 if (need_resched()) {
2525                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2526                         cond_resched();
2527                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2528                 }
2529         }
2530         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2531 }
2532
2533 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2534 {
2535         unsigned int nr_events = 0;
2536         int iters = 0, ret = 0;
2537
2538         /*
2539          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2540          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2541          * that got punted to a workqueue.
2542          */
2543         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2544         do {
2545                 /*
2546                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2547                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2548                  * already triggered a CQE (eg in error).
2549                  */
2550                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2551                         break;
2552
2553                 /*
2554                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2555                  * application entering polling for a command before it gets
2556                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2557                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2558                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2559                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2560                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2561                  * very same mutex.
2562                  */
2563                 if (!(++iters & 7)) {
2564                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2565                         io_run_task_work();
2566                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2567                 }
2568
2569                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2570                 if (ret <= 0)
2571                         break;
2572                 ret = 0;
2573         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2574
2575         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2576         return ret;
2577 }
2578
2579 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2580 {
2581         /*
2582          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2583          * thread.
2584          */
2585         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2586                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2587
2588                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2589         }
2590         file_end_write(req->file);
2591 }
2592
2593 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2594                                   struct io_comp_state *cs)
2595 {
2596         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2597         int cflags = 0;
2598
2599         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2600                 kiocb_end_write(req);
2601
2602         if (res != req->result)
2603                 req_set_fail_links(req);
2604         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2605                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2606         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2607 }
2608
2609 #ifdef CONFIG_BLOCK
2610 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2611 {
2612         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2613         ssize_t ret = -ECANCELED;
2614         struct iov_iter iter;
2615         int rw;
2616
2617         if (error) {
2618                 ret = error;
2619                 goto end_req;
2620         }
2621
2622         switch (req->opcode) {
2623         case IORING_OP_READV:
2624         case IORING_OP_READ_FIXED:
2625         case IORING_OP_READ:
2626                 rw = READ;
2627                 break;
2628         case IORING_OP_WRITEV:
2629         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2630         case IORING_OP_WRITE:
2631                 rw = WRITE;
2632                 break;
2633         default:
2634                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2635                                 req->opcode);
2636                 goto end_req;
2637         }
2638
2639         if (!req->async_data) {
2640                 ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2641                 if (ret < 0)
2642                         goto end_req;
2643                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2644                 if (!ret)
2645                         return true;
2646                 kfree(iovec);
2647         } else {
2648                 return true;
2649         }
2650 end_req:
2651         req_set_fail_links(req);
2652         return false;
2653 }
2654 #endif
2655
2656 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2657 {
2658 #ifdef CONFIG_BLOCK
2659         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2660         int ret;
2661
2662         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2663                 return false;
2664         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2665                 return false;
2666
2667         ret = io_sq_thread_acquire_mm_files(req->ctx, req);
2668
2669         if (io_resubmit_prep(req, ret)) {
2670                 refcount_inc(&req->refs);
2671                 io_queue_async_work(req);
2672                 return true;
2673         }
2674
2675 #endif
2676         return false;
2677 }
2678
2679 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2680                              struct io_comp_state *cs)
2681 {
2682         if (!io_rw_reissue(req, res))
2683                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2684 }
2685
2686 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2687 {
2688         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2689
2690         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2691 }
2692
2693 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2694 {
2695         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2696
2697         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2698                 kiocb_end_write(req);
2699
2700         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2701                 req_set_fail_links(req);
2702
2703         WRITE_ONCE(req->result, res);
2704         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2705         smp_wmb();
2706         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2707 }
2708
2709 /*
2710  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2711  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2712  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2713  * accessing the kiocb cookie.
2714  */
2715 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2716 {
2717         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2718
2719         /*
2720          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2721          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2722          * different devices.
2723          */
2724         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2725                 ctx->poll_multi_file = false;
2726         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2727                 struct io_kiocb *list_req;
2728
2729                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2730                                                 inflight_entry);
2731                 if (list_req->file != req->file)
2732                         ctx->poll_multi_file = true;
2733         }
2734
2735         /*
2736          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2737          * it to the front so we find it first.
2738          */
2739         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2740                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2741         else
2742                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2743
2744         /*
2745          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2746          * task context or in io worker task context. If current task context is
2747          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2748          */
2749         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2750             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2751                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2752 }
2753
2754 static inline void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2755 {
2756         fput_many(state->file, state->file_refs);
2757         state->file_refs = 0;
2758 }
2759
2760 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2761 {
2762         if (state->file_refs)
2763                 __io_state_file_put(state);
2764 }
2765
2766 /*
2767  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2768  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2769  * has more than one submission.
2770  */
2771 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2772 {
2773         if (!state)
2774                 return fget(fd);
2775
2776         if (state->file_refs) {
2777                 if (state->fd == fd) {
2778                         state->file_refs--;
2779                         return state->file;
2780                 }
2781                 __io_state_file_put(state);
2782         }
2783         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2784         if (unlikely(!state->file))
2785                 return NULL;
2786
2787         state->fd = fd;
2788         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2789         return state->file;
2790 }
2791
2792 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2793 {
2794         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2795 }
2796
2797 /*
2798  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2799  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2800  * inline.
2801  */
2802 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2803 {
2804         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2805
2806         if (S_ISBLK(mode)) {
2807                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2808                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2809                         return true;
2810                 return false;
2811         }
2812         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2813                 return true;
2814         if (S_ISREG(mode)) {
2815                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2816                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2817                     file->f_op != &io_uring_fops)
2818                         return true;
2819                 return false;
2820         }
2821
2822         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2823         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2824                 return true;
2825
2826         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2827                 return false;
2828
2829         if (rw == READ)
2830                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2831
2832         return file->f_op->write_iter != NULL;
2833 }
2834
2835 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2836 {
2837         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2838         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2839         unsigned ioprio;
2840         int ret;
2841
2842         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2843                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2844
2845         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2846         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2847                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2848                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2849         }
2850         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2851         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2852         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2853         if (unlikely(ret))
2854                 return ret;
2855
2856         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2857         if (ioprio) {
2858                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2859                 if (ret)
2860                         return ret;
2861
2862                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2863         } else
2864                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2865
2866         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2867         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2868                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2869
2870         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2871                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2872                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2873                         return -EOPNOTSUPP;
2874
2875                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2876                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2877                 req->iopoll_completed = 0;
2878         } else {
2879                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2880                         return -EINVAL;
2881                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2882         }
2883
2884         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2885         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2886         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2887         return 0;
2888 }
2889
2890 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2891 {
2892         switch (ret) {
2893         case -EIOCBQUEUED:
2894                 break;
2895         case -ERESTARTSYS:
2896         case -ERESTARTNOINTR:
2897         case -ERESTARTNOHAND:
2898         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2899                 /*
2900                  * We can't just restart the syscall, since previously
2901                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2902                  * IO with EINTR.
2903                  */
2904                 ret = -EINTR;
2905                 fallthrough;
2906         default:
2907                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2908         }
2909 }
2910
2911 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2912                        struct io_comp_state *cs)
2913 {
2914         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2915         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2916
2917         /* add previously done IO, if any */
2918         if (io && io->bytes_done > 0) {
2919                 if (ret < 0)
2920                         ret = io->bytes_done;
2921                 else
2922                         ret += io->bytes_done;
2923         }
2924
2925         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2926                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2927         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2928                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2929         else
2930                 io_rw_done(kiocb, ret);
2931 }
2932
2933 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2934                                struct iov_iter *iter)
2935 {
2936         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2937         size_t len = req->rw.len;
2938         struct io_mapped_ubuf *imu;
2939         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2940         size_t offset;
2941         u64 buf_addr;
2942
2943         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2944                 return -EFAULT;
2945         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2946         imu = &ctx->user_bufs[index];
2947         buf_addr = req->rw.addr;
2948
2949         /* overflow */
2950         if (buf_addr + len < buf_addr)
2951                 return -EFAULT;
2952         /* not inside the mapped region */
2953         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2954                 return -EFAULT;
2955
2956         /*
2957          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2958          * and advance us to the beginning.
2959          */
2960         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2961         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2962
2963         if (offset) {
2964                 /*
2965                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2966                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2967                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2968                  * we know that:
2969                  *
2970                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2971                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2972                  *    first and last bvec
2973                  *
2974                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2975                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2976                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2977                  * since we can just skip the first segment, which may not
2978                  * be PAGE_SIZE aligned.
2979                  */
2980                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2981
2982                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2983                         iov_iter_advance(iter, offset);
2984                 } else {
2985                         unsigned long seg_skip;
2986
2987                         /* skip first vec */
2988                         offset -= bvec->bv_len;
2989                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2990
2991                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2992                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2993                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2994                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2995                 }
2996         }
2997
2998         return len;
2999 }
3000
3001 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3002 {
3003         if (needs_lock)
3004                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3005 }
3006
3007 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3008 {
3009         /*
3010          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
3011          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
3012          * The only exception is when we've detached the request and issue it
3013          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
3014          */
3015         if (needs_lock)
3016                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3017 }
3018
3019 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3020                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
3021                                           bool needs_lock)
3022 {
3023         struct io_buffer *head;
3024
3025         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
3026                 return kbuf;
3027
3028         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
3029
3030         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
3031
3032         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
3033         if (head) {
3034                 if (!list_empty(&head->list)) {
3035                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
3036                                                         list);
3037                         list_del(&kbuf->list);
3038                 } else {
3039                         kbuf = head;
3040                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
3041                 }
3042                 if (*len > kbuf->len)
3043                         *len = kbuf->len;
3044         } else {
3045                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
3046         }
3047
3048         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
3049
3050         return kbuf;
3051 }
3052
3053 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3054                                         bool needs_lock)
3055 {
3056         struct io_buffer *kbuf;
3057         u16 bgid;
3058
3059         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3060         bgid = req->buf_index;
3061         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
3062         if (IS_ERR(kbuf))
3063                 return kbuf;
3064         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
3065         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3066         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3067 }
3068
3069 #ifdef CONFIG_COMPAT
3070 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3071                                 bool needs_lock)
3072 {
3073         struct compat_iovec __user *uiov;
3074         compat_ssize_t clen;
3075         void __user *buf;
3076         ssize_t len;
3077
3078         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3079         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3080                 return -EFAULT;
3081         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3082                 return -EFAULT;
3083         if (clen < 0)
3084                 return -EINVAL;
3085
3086         len = clen;
3087         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3088         if (IS_ERR(buf))
3089                 return PTR_ERR(buf);
3090         iov[0].iov_base = buf;
3091         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3092         return 0;
3093 }
3094 #endif
3095
3096 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3097                                       bool needs_lock)
3098 {
3099         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3100         void __user *buf;
3101         ssize_t len;
3102
3103         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3104                 return -EFAULT;
3105
3106         len = iov[0].iov_len;
3107         if (len < 0)
3108                 return -EINVAL;
3109         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3110         if (IS_ERR(buf))
3111                 return PTR_ERR(buf);
3112         iov[0].iov_base = buf;
3113         iov[0].iov_len = len;
3114         return 0;
3115 }
3116
3117 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3118                                     bool needs_lock)
3119 {
3120         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3121                 struct io_buffer *kbuf;
3122
3123                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3124                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3125                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3126                 return 0;
3127         }
3128         if (req->rw.len != 1)
3129                 return -EINVAL;
3130
3131 #ifdef CONFIG_COMPAT
3132         if (req->ctx->compat)
3133                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3134 #endif
3135
3136         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3137 }
3138
3139 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3140                                  struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3141                                  bool needs_lock)
3142 {
3143         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3144         size_t sqe_len = req->rw.len;
3145         ssize_t ret;
3146         u8 opcode;
3147
3148         opcode = req->opcode;
3149         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3150                 *iovec = NULL;
3151                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3152         }
3153
3154         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3155         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3156                 return -EINVAL;
3157
3158         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3159                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3160                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3161                         if (IS_ERR(buf))
3162                                 return PTR_ERR(buf);
3163                         req->rw.len = sqe_len;
3164                 }
3165
3166                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3167                 *iovec = NULL;
3168                 return ret;
3169         }
3170
3171         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3172                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3173                 if (!ret) {
3174                         ret = (*iovec)->iov_len;
3175                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
3176                 }
3177                 *iovec = NULL;
3178                 return ret;
3179         }
3180
3181         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3182                               req->ctx->compat);
3183 }
3184
3185 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3186 {
3187         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3188 }
3189
3190 /*
3191  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3192  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3193  */
3194 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3195 {
3196         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3197         struct file *file = req->file;
3198         ssize_t ret = 0;
3199
3200         /*
3201          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3202          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3203          * the kiocb to be handled from an async context.
3204          */
3205         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3206                 return -EOPNOTSUPP;
3207         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3208                 return -EAGAIN;
3209
3210         while (iov_iter_count(iter)) {
3211                 struct iovec iovec;
3212                 ssize_t nr;
3213
3214                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3215                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3216                 } else {
3217                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3218                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3219                 }
3220
3221                 if (rw == READ) {
3222                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3223                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3224                 } else {
3225                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3226                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3227                 }
3228
3229                 if (nr < 0) {
3230                         if (!ret)
3231                                 ret = nr;
3232                         break;
3233                 }
3234                 ret += nr;
3235                 if (nr != iovec.iov_len)
3236                         break;
3237                 req->rw.len -= nr;
3238                 req->rw.addr += nr;
3239                 iov_iter_advance(iter, nr);
3240         }
3241
3242         return ret;
3243 }
3244
3245 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3246                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3247 {
3248         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3249
3250         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3251         rw->free_iovec = iovec;
3252         rw->bytes_done = 0;
3253         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3254         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3255                 return;
3256         if (!iovec) {
3257                 unsigned iov_off = 0;
3258
3259                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3260                 if (iter->iov != fast_iov) {
3261                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3262                         rw->iter.iov += iov_off;
3263                 }
3264                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3265                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3266                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3267         } else {
3268                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3269         }
3270 }
3271
3272 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3273 {
3274         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3275         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3276         return req->async_data == NULL;
3277 }
3278
3279 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3280 {
3281         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3282                 return 0;
3283
3284         return  __io_alloc_async_data(req);
3285 }
3286
3287 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3288                              const struct iovec *fast_iov,
3289                              struct iov_iter *iter, bool force)
3290 {
3291         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3292                 return 0;
3293         if (!req->async_data) {
3294                 if (__io_alloc_async_data(req))
3295                         return -ENOMEM;
3296
3297                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3298         }
3299         return 0;
3300 }
3301
3302 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3303 {
3304         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3305         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3306         ssize_t ret;
3307
3308         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3309         if (unlikely(ret < 0))
3310                 return ret;
3311
3312         iorw->bytes_done = 0;
3313         iorw->free_iovec = iov;
3314         if (iov)
3315                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3316         return 0;
3317 }
3318
3319 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3320 {
3321         ssize_t ret;
3322
3323         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3324         if (ret)
3325                 return ret;
3326
3327         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3328                 return -EBADF;
3329
3330         /* either don't need iovec imported or already have it */
3331         if (!req->async_data)
3332                 return 0;
3333         return io_rw_prep_async(req, READ);
3334 }
3335
3336 /*
3337  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3338  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3339  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3340  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3341  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3342  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3343  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3344  * slow path.
3345  */
3346 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3347                              int sync, void *arg)
3348 {
3349         struct wait_page_queue *wpq;
3350         struct io_kiocb *req = wait->private;
3351         struct wait_page_key *key = arg;
3352         int ret;
3353
3354         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3355
3356         if (!wake_page_match(wpq, key))
3357                 return 0;
3358
3359         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3360         list_del_init(&wait->entry);
3361
3362         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
3363         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3364
3365         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3366         refcount_inc(&req->refs);
3367         ret = io_req_task_work_add(req);
3368         if (unlikely(ret)) {
3369                 struct task_struct *tsk;
3370
3371                 /* queue just for cancelation */
3372                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
3373                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
3374                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
3375                 wake_up_process(tsk);
3376         }
3377         return 1;
3378 }
3379
3380 /*
3381  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3382  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3383  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3384  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3385  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3386  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3387  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3388  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3389  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3390  * async worker threads for a blocking retry.
3391  */
3392 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3393 {
3394         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3395         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3396         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3397
3398         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3399         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3400                 return false;
3401
3402         /* Only for buffered IO */
3403         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3404                 return false;
3405
3406         /*
3407          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3408          * support callback based unlocks
3409          */
3410         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3411                 return false;
3412
3413         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3414         wait->wait.private = req;
3415         wait->wait.flags = 0;
3416         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3417         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3418         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3419         kiocb->ki_waitq = wait;
3420         return true;
3421 }
3422
3423 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3424 {
3425         if (req->file->f_op->read_iter)
3426                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3427         else if (req->file->f_op->read)
3428                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3429         else
3430                 return -EINVAL;
3431 }
3432
3433 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3434                    struct io_comp_state *cs)
3435 {
3436         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3437         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3438         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3439         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3440         ssize_t io_size, ret, ret2;
3441         bool no_async;
3442
3443         if (rw) {
3444                 iter = &rw->iter;
3445                 iovec = NULL;
3446         } else {
3447                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3448                 if (ret < 0)
3449                         return ret;
3450         }
3451         io_size = iov_iter_count(iter);
3452         req->result = io_size;
3453         ret = 0;
3454
3455         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3456         if (!force_nonblock)
3457                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3458         else
3459                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3460
3461
3462         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3463         no_async = force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ);
3464         if (no_async)
3465                 goto copy_iov;
3466
3467         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3468         if (unlikely(ret))
3469                 goto out_free;
3470
3471         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3472
3473         if (!ret) {
3474                 goto done;
3475         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3476                 ret = 0;
3477                 goto out_free;
3478         } else if (ret == -EAGAIN) {
3479                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3480                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3481                         goto done;
3482                 /* no retry on NONBLOCK marked file */
3483                 if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3484                         goto done;
3485                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3486                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3487                 ret = 0;
3488                 goto copy_iov;
3489         } else if (ret < 0) {
3490                 /* make sure -ERESTARTSYS -> -EINTR is done */
3491                 goto done;
3492         }
3493
3494         /* read it all, or we did blocking attempt. no retry. */
3495         if (!iov_iter_count(iter) || !force_nonblock ||
3496             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3497                 goto done;
3498
3499         io_size -= ret;
3500 copy_iov:
3501         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3502         if (ret2) {
3503                 ret = ret2;
3504                 goto out_free;
3505         }
3506         if (no_async)
3507                 return -EAGAIN;
3508         rw = req->async_data;
3509         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3510         iovec = NULL;
3511         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3512         iter = &rw->iter;
3513 retry:
3514         rw->bytes_done += ret;
3515         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3516         if (!io_rw_should_retry(req)) {
3517                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3518                 return -EAGAIN;
3519         }
3520
3521         /*
3522          * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If we
3523          * get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the desired
3524          * page gets unlocked. We can also get a partial read here, and if we
3525          * do, then just retry at the new offset.
3526          */
3527         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3528         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3529                 ret = 0;
3530                 goto out_free;
3531         } else if (ret > 0 && ret < io_size) {
3532                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3533                 goto retry;
3534         }
3535 done:
3536         kiocb_done(kiocb, ret, cs);
3537         ret = 0;
3538 out_free:
3539         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3540         if (iovec)
3541                 kfree(iovec);
3542         return ret;
3543 }
3544
3545 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3546 {
3547         ssize_t ret;
3548
3549         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3550         if (ret)
3551                 return ret;
3552
3553         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3554                 return -EBADF;
3555
3556         /* either don't need iovec imported or already have it */
3557         if (!req->async_data)
3558                 return 0;
3559         return io_rw_prep_async(req, WRITE);
3560 }
3561
3562 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3563                     struct io_comp_state *cs)
3564 {
3565         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3566         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3567         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3568         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3569         ssize_t ret, ret2, io_size;
3570
3571         if (rw) {
3572                 iter = &rw->iter;
3573                 iovec = NULL;
3574         } else {
3575                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3576                 if (ret < 0)
3577                         return ret;
3578         }
3579         io_size = iov_iter_count(iter);
3580         req->result = io_size;
3581
3582         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3583         if (!force_nonblock)
3584                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3585         else
3586                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3587
3588         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3589         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3590                 goto copy_iov;
3591
3592         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3593         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3594             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3595                 goto copy_iov;
3596
3597         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3598         if (unlikely(ret))
3599                 goto out_free;
3600
3601         /*
3602          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3603          * which will be released by another thread in
3604          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3605          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3606          * we return to userspace.
3607          */
3608         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3609                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3610                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3611                                         SB_FREEZE_WRITE);
3612         }
3613         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3614
3615         if (req->file->f_op->write_iter)
3616                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3617         else if (req->file->f_op->write)
3618                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3619         else
3620                 ret2 = -EINVAL;
3621
3622         /*
3623          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3624          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3625          */
3626         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3627                 ret2 = -EAGAIN;
3628         /* no retry on NONBLOCK marked file */
3629         if (ret2 == -EAGAIN && (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3630                 goto done;
3631         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3632                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3633                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3634                         goto copy_iov;
3635 done:
3636                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3637         } else {
3638 copy_iov:
3639                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3640                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3641                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3642                 if (!ret)
3643                         return -EAGAIN;
3644         }
3645 out_free:
3646         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3647         if (iovec)
3648                 kfree(iovec);
3649         return ret;
3650 }
3651
3652 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3653                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3654 {
3655         struct io_rename *ren = &req->rename;
3656         const char __user *oldf, *newf;
3657
3658         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3659                 return -EBADF;
3660
3661         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3662         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3663         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3664         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3665         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3666
3667         ren->oldpath = getname(oldf);
3668         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3669                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3670
3671         ren->newpath = getname(newf);
3672         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3673                 putname(ren->oldpath);
3674                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3675         }
3676
3677         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3678         return 0;
3679 }
3680
3681 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3682 {
3683         struct io_rename *ren = &req->rename;
3684         int ret;
3685
3686         if (force_nonblock)
3687                 return -EAGAIN;
3688
3689         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3690                                 ren->newpath, ren->flags);
3691
3692         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3693         if (ret < 0)
3694                 req_set_fail_links(req);
3695         io_req_complete(req, ret);
3696         return 0;
3697 }
3698
3699 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3700                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3701 {
3702         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3703         const char __user *fname;
3704
3705         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3706                 return -EBADF;
3707
3708         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3709
3710         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3711         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3712                 return -EINVAL;
3713
3714         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3715         un->filename = getname(fname);
3716         if (IS_ERR(un->filename))
3717                 return PTR_ERR(un->filename);
3718
3719         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3720         return 0;
3721 }
3722
3723 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3724 {
3725         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3726         int ret;
3727
3728         if (force_nonblock)
3729                 return -EAGAIN;
3730
3731         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3732                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3733         else
3734                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3735
3736         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3737         if (ret < 0)
3738                 req_set_fail_links(req);
3739         io_req_complete(req, ret);
3740         return 0;
3741 }
3742
3743 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3744                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3745 {
3746 #if defined(CONFIG_NET)
3747         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3748                 return -EINVAL;
3749         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3750             sqe->buf_index)
3751                 return -EINVAL;
3752
3753         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3754         return 0;
3755 #else
3756         return -EOPNOTSUPP;
3757 #endif
3758 }
3759
3760 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3761 {
3762 #if defined(CONFIG_NET)
3763         struct socket *sock;
3764         int ret;
3765
3766         if (force_nonblock)
3767                 return -EAGAIN;
3768
3769         sock = sock_from_file(req->file);
3770         if (unlikely(!sock))
3771                 return -ENOTSOCK;
3772
3773         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3774         if (ret < 0)
3775                 req_set_fail_links(req);
3776         io_req_complete(req, ret);
3777         return 0;
3778 #else
3779         return -EOPNOTSUPP;
3780 #endif
3781 }
3782
3783 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3784                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3785 {
3786         struct io_splice* sp = &req->splice;
3787         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3788
3789         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3790                 return -EINVAL;
3791
3792         sp->file_in = NULL;
3793         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3794         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3795
3796         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3797                 return -EINVAL;
3798
3799         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3800                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3801         if (!sp->file_in)
3802                 return -EBADF;
3803         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3804
3805         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3806                 /*
3807                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3808                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3809                  */
3810                 io_req_init_async(req);
3811                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3812         }
3813
3814         return 0;
3815 }
3816
3817 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3818                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3819 {
3820         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3821                 return -EINVAL;
3822         return __io_splice_prep(req, sqe);
3823 }
3824
3825 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3826 {
3827         struct io_splice *sp = &req->splice;
3828         struct file *in = sp->file_in;
3829         struct file *out = sp->file_out;
3830         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3831         long ret = 0;
3832
3833         if (force_nonblock)
3834                 return -EAGAIN;
3835         if (sp->len)
3836                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3837
3838         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3839         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3840
3841         if (ret != sp->len)
3842                 req_set_fail_links(req);
3843         io_req_complete(req, ret);
3844         return 0;
3845 }
3846
3847 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3848 {
3849         struct io_splice* sp = &req->splice;
3850
3851         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3852         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3853         return __io_splice_prep(req, sqe);
3854 }
3855
3856 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3857 {
3858         struct io_splice *sp = &req->splice;
3859         struct file *in = sp->file_in;
3860         struct file *out = sp->file_out;
3861         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3862         loff_t *poff_in, *poff_out;
3863         long ret = 0;
3864
3865         if (force_nonblock)
3866                 return -EAGAIN;
3867
3868         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3869         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3870
3871         if (sp->len)
3872                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3873
3874         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3875         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3876
3877         if (ret != sp->len)
3878                 req_set_fail_links(req);
3879         io_req_complete(req, ret);
3880         return 0;
3881 }
3882
3883 /*
3884  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3885  */
3886 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3887 {
3888         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3889
3890         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3891                 return -EINVAL;
3892
3893         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3894         return 0;
3895 }
3896
3897 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3898 {
3899         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3900
3901         if (!req->file)
3902                 return -EBADF;
3903
3904         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3905                 return -EINVAL;
3906         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3907                 return -EINVAL;
3908
3909         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3910         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3911                 return -EINVAL;
3912
3913         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3914         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3915         return 0;
3916 }
3917
3918 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3919 {
3920         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3921         int ret;
3922
3923         /* fsync always requires a blocking context */
3924         if (force_nonblock)
3925                 return -EAGAIN;
3926
3927         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3928                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3929                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3930         if (ret < 0)
3931                 req_set_fail_links(req);
3932         io_req_complete(req, ret);
3933         return 0;
3934 }
3935
3936 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3937                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3938 {
3939         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3940                 return -EINVAL;
3941         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3942                 return -EINVAL;
3943
3944         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3945         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3946         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3947         return 0;
3948 }
3949
3950 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3951 {
3952         int ret;
3953
3954         /* fallocate always requiring blocking context */
3955         if (force_nonblock)
3956                 return -EAGAIN;
3957         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3958                                 req->sync.len);
3959         if (ret < 0)
3960                 req_set_fail_links(req);
3961         io_req_complete(req, ret);
3962         return 0;
3963 }
3964
3965 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3966 {
3967         const char __user *fname;
3968         int ret;
3969
3970         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3971                 return -EINVAL;
3972         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3973                 return -EBADF;
3974
3975         /* open.how should be already initialised */
3976         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3977                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3978
3979         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3980         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3981         req->open.filename = getname(fname);
3982         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3983                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3984                 req->open.filename = NULL;
3985                 return ret;
3986         }
3987         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3988         req->open.ignore_nonblock = false;
3989         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3990         return 0;
3991 }
3992
3993 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3994 {
3995         u64 flags, mode;
3996
3997         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3998                 return -EINVAL;
3999         mode = READ_ONCE(sqe->len);
4000         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
4001         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
4002         return __io_openat_prep(req, sqe);
4003 }
4004
4005 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4006 {
4007         struct open_how __user *how;
4008         size_t len;
4009         int ret;
4010
4011         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4012                 return -EINVAL;
4013         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4014         len = READ_ONCE(sqe->len);
4015         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
4016                 return -EINVAL;
4017
4018         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
4019                                         len);
4020         if (ret)
4021                 return ret;
4022
4023         return __io_openat_prep(req, sqe);
4024 }
4025
4026 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4027 {
4028         struct open_flags op;
4029         struct file *file;
4030         int ret;
4031
4032         if (force_nonblock && !req->open.ignore_nonblock)
4033                 return -EAGAIN;
4034
4035         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
4036         if (ret)
4037                 goto err;
4038
4039         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
4040         if (ret < 0)
4041                 goto err;
4042
4043         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
4044         if (IS_ERR(file)) {
4045                 put_unused_fd(ret);
4046                 ret = PTR_ERR(file);
4047                 /*
4048                  * A work-around to ensure that /proc/self works that way
4049                  * that it should - if we get -EOPNOTSUPP back, then assume
4050                  * that proc_self_get_link() failed us because we're in async
4051                  * context. We should be safe to retry this from the task
4052                  * itself with force_nonblock == false set, as it should not
4053                  * block on lookup. Would be nice to know this upfront and
4054                  * avoid the async dance, but doesn't seem feasible.
4055                  */
4056                 if (ret == -EOPNOTSUPP && io_wq_current_is_worker()) {
4057                         req->open.ignore_nonblock = true;
4058                         refcount_inc(&req->refs);
4059                         io_req_task_queue(req);
4060                         return 0;
4061                 }
4062         } else {
4063                 fsnotify_open(file);
4064                 fd_install(ret, file);
4065         }
4066 err:
4067         putname(req->open.filename);
4068         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4069         if (ret < 0)
4070                 req_set_fail_links(req);
4071         io_req_complete(req, ret);
4072         return 0;
4073 }
4074
4075 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4076 {
4077         return io_openat2(req, force_nonblock);
4078 }
4079
4080 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4081                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4082 {
4083         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4084         u64 tmp;
4085
4086         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
4087                 return -EINVAL;
4088
4089         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4090         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4091                 return -EINVAL;
4092
4093         memset(p, 0, sizeof(*p));
4094         p->nbufs = tmp;
4095         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4096         return 0;
4097 }
4098
4099 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
4100                                int bgid, unsigned nbufs)
4101 {
4102         unsigned i = 0;
4103
4104         /* shouldn't happen */
4105         if (!nbufs)
4106                 return 0;
4107
4108         /* the head kbuf is the list itself */
4109         while (!list_empty(&buf->list)) {
4110                 struct io_buffer *nxt;
4111
4112                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
4113                 list_del(&nxt->list);
4114                 kfree(nxt);
4115                 if (++i == nbufs)
4116                         return i;
4117         }
4118         i++;
4119         kfree(buf);
4120         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
4121
4122         return i;
4123 }
4124
4125 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4126                              struct io_comp_state *cs)
4127 {
4128         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4129         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4130         struct io_buffer *head;
4131         int ret = 0;
4132
4133         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4134
4135         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4136
4137         ret = -ENOENT;
4138         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
4139         if (head)
4140                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
4141         if (ret < 0)
4142                 req_set_fail_links(req);
4143
4144         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4145         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4146                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4147                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4148         } else {
4149                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4150                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4151         }
4152         return 0;
4153 }
4154
4155 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4156                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
4157 {
4158         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4159         u64 tmp;
4160
4161         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
4162                 return -EINVAL;
4163
4164         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4165         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4166                 return -E2BIG;
4167         p->nbufs = tmp;
4168         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4169         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4170
4171         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
4172                 return -EFAULT;
4173
4174         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4175         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4176         if (tmp > USHRT_MAX)
4177                 return -E2BIG;
4178         p->bid = tmp;
4179         return 0;
4180 }
4181
4182 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4183 {
4184         struct io_buffer *buf;
4185         u64 addr = pbuf->addr;
4186         int i, bid = pbuf->bid;
4187
4188         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4189                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4190                 if (!buf)
4191                         break;
4192
4193                 buf->addr = addr;
4194                 buf->len = pbuf->len;
4195                 buf->bid = bid;
4196                 addr += pbuf->len;
4197                 bid++;
4198                 if (!*head) {
4199                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4200                         *head = buf;
4201                 } else {
4202                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4203                 }
4204         }
4205
4206         return i ? i : -ENOMEM;
4207 }
4208
4209 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4210                               struct io_comp_state *cs)
4211 {
4212         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4213         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4214         struct io_buffer *head, *list;
4215         int ret = 0;
4216
4217         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4218
4219         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4220
4221         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
4222
4223         ret = io_add_buffers(p, &head);
4224         if (ret < 0)
4225                 goto out;
4226
4227         if (!list) {
4228                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
4229                                         GFP_KERNEL);
4230                 if (ret < 0) {
4231                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4232                         goto out;
4233                 }
4234         }
4235 out:
4236         if (ret < 0)
4237                 req_set_fail_links(req);
4238
4239         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4240         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4241                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4242                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4243         } else {
4244                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4245                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4246         }
4247         return 0;
4248 }
4249
4250 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4251                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4252 {
4253 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4254         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4255                 return -EINVAL;
4256         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4257                 return -EINVAL;
4258
4259         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4260         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4261         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4262
4263         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4264                 struct epoll_event __user *ev;
4265
4266                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4267                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4268                         return -EFAULT;
4269         }
4270
4271         return 0;
4272 #else
4273         return -EOPNOTSUPP;
4274 #endif
4275 }
4276
4277 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4278                         struct io_comp_state *cs)
4279 {
4280 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4281         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4282         int ret;
4283
4284         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4285         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4286                 return -EAGAIN;
4287
4288         if (ret < 0)
4289                 req_set_fail_links(req);
4290         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4291         return 0;
4292 #else
4293         return -EOPNOTSUPP;
4294 #endif
4295 }
4296
4297 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4298 {
4299 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4300         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4301                 return -EINVAL;
4302         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4303                 return -EINVAL;
4304
4305         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4306         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4307         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4308         return 0;
4309 #else
4310         return -EOPNOTSUPP;
4311 #endif
4312 }
4313
4314 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4315 {
4316 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4317         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4318         int ret;
4319
4320         if (force_nonblock)
4321                 return -EAGAIN;
4322
4323         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4324         if (ret < 0)
4325                 req_set_fail_links(req);
4326         io_req_complete(req, ret);
4327         return 0;
4328 #else
4329         return -EOPNOTSUPP;
4330 #endif
4331 }
4332
4333 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4334 {
4335         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4336                 return -EINVAL;
4337         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4338                 return -EINVAL;
4339
4340         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4341         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4342         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4343         return 0;
4344 }
4345
4346 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4347 {
4348         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4349         int ret;
4350
4351         if (force_nonblock) {
4352                 switch (fa->advice) {
4353                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4354                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4355                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4356                         break;
4357                 default:
4358                         return -EAGAIN;
4359                 }
4360         }
4361
4362         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4363         if (ret < 0)
4364                 req_set_fail_links(req);
4365         io_req_complete(req, ret);
4366         return 0;
4367 }
4368
4369 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4370 {
4371         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4372                 return -EINVAL;
4373         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4374                 return -EINVAL;
4375         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4376                 return -EBADF;
4377
4378         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4379         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4380         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4381         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4382         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4383
4384         return 0;
4385 }
4386
4387 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4388 {
4389         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4390         int ret;
4391
4392         if (force_nonblock) {
4393                 /* only need file table for an actual valid fd */
4394                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4395                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4396                 return -EAGAIN;
4397         }
4398
4399         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4400                        ctx->buffer);
4401
4402         if (ret < 0)
4403                 req_set_fail_links(req);
4404         io_req_complete(req, ret);
4405         return 0;
4406 }
4407
4408 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4409 {
4410         /*
4411          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
4412          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
4413          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
4414          */
4415         io_req_init_async(req);
4416         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
4417
4418         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4419                 return -EINVAL;
4420         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4421             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4422                 return -EINVAL;
4423         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4424                 return -EBADF;
4425
4426         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4427         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops))
4428                 return -EBADF;
4429
4430         req->close.put_file = NULL;
4431         return 0;
4432 }
4433
4434 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4435                     struct io_comp_state *cs)
4436 {
4437         struct io_close *close = &req->close;
4438         int ret;
4439
4440         /* might be already done during nonblock submission */
4441         if (!close->put_file) {
4442                 ret = close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
4443                 if (ret < 0)
4444                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
4445         }
4446
4447         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4448         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
4449                 /* was never set, but play safe */
4450                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
4451                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
4452                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4453                 return -EAGAIN;
4454         }
4455
4456         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4457         ret = filp_close(close->put_file, req->work.identity->files);
4458         if (ret < 0)
4459                 req_set_fail_links(req);
4460         fput(close->put_file);
4461         close->put_file = NULL;
4462         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4463         return 0;
4464 }
4465
4466 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4467 {
4468         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4469
4470         if (!req->file)
4471                 return -EBADF;
4472
4473         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4474                 return -EINVAL;
4475         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4476                 return -EINVAL;
4477
4478         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4479         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4480         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4481         return 0;
4482 }
4483
4484 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4485 {
4486         int ret;
4487
4488         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4489         if (force_nonblock)
4490                 return -EAGAIN;
4491
4492         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4493                                 req->sync.flags);
4494         if (ret < 0)
4495                 req_set_fail_links(req);
4496         io_req_complete(req, ret);
4497         return 0;
4498 }
4499
4500 #if defined(CONFIG_NET)
4501 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4502                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4503 {
4504         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4505
4506         if (async_msg)
4507                 return -EAGAIN;
4508         if (io_alloc_async_data(req)) {
4509                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4510                         kfree(kmsg->iov);
4511                 return -ENOMEM;
4512         }
4513         async_msg = req->async_data;
4514         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4515         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4516         return -EAGAIN;
4517 }
4518
4519 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4520                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4521 {
4522         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4523         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4524         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4525                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
4526 }
4527
4528 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4529 {
4530         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4531         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4532         int ret;
4533
4534         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4535                 return -EINVAL;
4536
4537         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4538         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4539         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4540
4541 #ifdef CONFIG_COMPAT
4542         if (req->ctx->compat)
4543                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4544 #endif
4545
4546         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4547                 return 0;
4548         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4549         if (!ret)
4550                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4551         return ret;
4552 }
4553
4554 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4555                       struct io_comp_state *cs)
4556 {
4557         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4558         struct socket *sock;
4559         unsigned flags;
4560         int ret;
4561
4562         sock = sock_from_file(req->file);
4563         if (unlikely(!sock))
4564                 return -ENOTSOCK;
4565
4566         if (req->async_data) {
4567                 kmsg = req->async_data;
4568                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4569                 /* if iov is set, it's allocated already */
4570                 if (!kmsg->iov)
4571                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4572                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4573         } else {
4574                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4575                 if (ret)
4576                         return ret;
4577                 kmsg = &iomsg;
4578         }
4579
4580         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4581         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4582                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4583         else if (force_nonblock)
4584                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4585
4586         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4587         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4588                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4589         if (ret == -ERESTARTSYS)
4590                 ret = -EINTR;
4591
4592         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4593                 kfree(kmsg->iov);
4594         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4595         if (ret < 0)
4596                 req_set_fail_links(req);
4597         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4598         return 0;
4599 }
4600
4601 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4602                    struct io_comp_state *cs)
4603 {
4604         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4605         struct msghdr msg;
4606         struct iovec iov;
4607         struct socket *sock;
4608         unsigned flags;
4609         int ret;
4610
4611         sock = sock_from_file(req->file);
4612         if (unlikely(!sock))
4613                 return -ENOTSOCK;
4614
4615         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4616         if (unlikely(ret))
4617                 return ret;
4618
4619         msg.msg_name = NULL;
4620         msg.msg_control = NULL;
4621         msg.msg_controllen = 0;
4622         msg.msg_namelen = 0;
4623
4624         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4625         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4626                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4627         else if (force_nonblock)
4628                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4629
4630         msg.msg_flags = flags;
4631         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4632         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4633                 return -EAGAIN;
4634         if (ret == -ERESTARTSYS)
4635                 ret = -EINTR;
4636
4637         if (ret < 0)
4638                 req_set_fail_links(req);
4639         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4640         return 0;
4641 }
4642
4643 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4644                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4645 {
4646         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4647         struct iovec __user *uiov;
4648         size_t iov_len;
4649         int ret;
4650
4651         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4652                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4653         if (ret)
4654                 return ret;
4655
4656         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4657                 if (iov_len > 1)
4658                         return -EINVAL;
4659                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4660                         return -EFAULT;
4661                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4662                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4663                                 sr->len);
4664                 iomsg->iov = NULL;
4665         } else {
4666                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4667                                      &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4668                                      false);
4669                 if (ret > 0)
4670                         ret = 0;
4671         }
4672
4673         return ret;
4674 }
4675
4676 #ifdef CONFIG_COMPAT
4677 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4678                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4679 {
4680         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4681         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4682         struct compat_iovec __user *uiov;
4683         compat_uptr_t ptr;
4684         compat_size_t len;
4685         int ret;
4686
4687         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4688         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4689                                         &ptr, &len);
4690         if (ret)
4691                 return ret;
4692
4693         uiov = compat_ptr(ptr);
4694         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4695                 compat_ssize_t clen;
4696
4697                 if (len > 1)
4698                         return -EINVAL;
4699                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4700                         return -EFAULT;
4701                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4702                         return -EFAULT;
4703                 if (clen < 0)
4704                         return -EINVAL;
4705                 sr->len = clen;
4706                 iomsg->iov[0].iov_len = clen;
4707                 iomsg->iov = NULL;
4708         } else {
4709                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4710                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->iov,
4711                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4712                 if (ret < 0)
4713                         return ret;
4714         }
4715
4716         return 0;
4717 }
4718 #endif
4719
4720 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4721                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4722 {
4723         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4724         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4725
4726 #ifdef CONFIG_COMPAT
4727         if (req->ctx->compat)
4728                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4729 #endif
4730
4731         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4732 }
4733
4734 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4735                                                bool needs_lock)
4736 {
4737         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4738         struct io_buffer *kbuf;
4739
4740         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4741         if (IS_ERR(kbuf))
4742                 return kbuf;
4743
4744         sr->kbuf = kbuf;
4745         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4746         return kbuf;
4747 }
4748
4749 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4750 {
4751         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4752 }
4753
4754 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4755                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4756 {
4757         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4758         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4759         int ret;
4760
4761         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4762                 return -EINVAL;
4763
4764         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4765         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4766         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4767         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4768
4769 #ifdef CONFIG_COMPAT
4770         if (req->ctx->compat)
4771                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4772 #endif
4773
4774         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4775                 return 0;
4776         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4777         if (!ret)
4778                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4779         return ret;
4780 }
4781
4782 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4783                       struct io_comp_state *cs)
4784 {
4785         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4786         struct socket *sock;
4787         struct io_buffer *kbuf;
4788         unsigned flags;
4789         int ret, cflags = 0;
4790
4791         sock = sock_from_file(req->file);
4792         if (unlikely(!sock))
4793                 return -ENOTSOCK;
4794
4795         if (req->async_data) {
4796                 kmsg = req->async_data;
4797                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4798                 /* if iov is set, it's allocated already */
4799                 if (!kmsg->iov)
4800                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4801                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4802         } else {
4803                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4804                 if (ret)
4805                         return ret;
4806                 kmsg = &iomsg;
4807         }
4808
4809         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4810                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4811                 if (IS_ERR(kbuf))
4812                         return PTR_ERR(kbuf);
4813                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4814                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4815                                 1, req->sr_msg.len);
4816         }
4817
4818         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4819         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4820                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4821         else if (force_nonblock)
4822                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4823
4824         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4825                                         kmsg->uaddr, flags);
4826         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4827                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4828         if (ret == -ERESTARTSYS)
4829                 ret = -EINTR;
4830
4831         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4832                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4833         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4834                 kfree(kmsg->iov);
4835         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4836         if (ret < 0)
4837                 req_set_fail_links(req);
4838         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4839         return 0;
4840 }
4841
4842 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4843                    struct io_comp_state *cs)
4844 {
4845         struct io_buffer *kbuf;
4846         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4847         struct msghdr msg;
4848         void __user *buf = sr->buf;
4849         struct socket *sock;
4850         struct iovec iov;
4851         unsigned flags;
4852         int ret, cflags = 0;
4853
4854         sock = sock_from_file(req->file);
4855         if (unlikely(!sock))
4856                 return -ENOTSOCK;
4857
4858         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4859                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4860                 if (IS_ERR(kbuf))
4861                         return PTR_ERR(kbuf);
4862                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4863         }
4864
4865         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4866         if (unlikely(ret))
4867                 goto out_free;
4868
4869         msg.msg_name = NULL;
4870         msg.msg_control = NULL;
4871         msg.msg_controllen = 0;
4872         msg.msg_namelen = 0;
4873         msg.msg_iocb = NULL;
4874         msg.msg_flags = 0;
4875
4876         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4877         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4878                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4879         else if (force_nonblock)
4880                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4881
4882         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4883         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4884                 return -EAGAIN;
4885         if (ret == -ERESTARTSYS)
4886                 ret = -EINTR;
4887 out_free:
4888         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4889                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4890         if (ret < 0)
4891                 req_set_fail_links(req);
4892         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4893         return 0;
4894 }
4895
4896 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4897 {
4898         struct io_accept *accept = &req->accept;
4899
4900         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4901                 return -EINVAL;
4902         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4903                 return -EINVAL;
4904
4905         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4906         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4907         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4908         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4909         return 0;
4910 }
4911
4912 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4913                      struct io_comp_state *cs)
4914 {
4915         struct io_accept *accept = &req->accept;
4916         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4917         int ret;
4918
4919         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4920                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4921
4922         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4923                                         accept->addr_len, accept->flags,
4924                                         accept->nofile);
4925         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4926                 return -EAGAIN;
4927         if (ret < 0) {
4928                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4929                         ret = -EINTR;
4930                 req_set_fail_links(req);
4931         }
4932         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4933         return 0;
4934 }
4935
4936 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4937 {
4938         struct io_connect *conn = &req->connect;
4939         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4940
4941         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4942                 return -EINVAL;
4943         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4944                 return -EINVAL;
4945
4946         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4947         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4948
4949         if (!io)
4950                 return 0;
4951
4952         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4953                                         &io->address);
4954 }
4955
4956 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4957                       struct io_comp_state *cs)
4958 {
4959         struct io_async_connect __io, *io;
4960         unsigned file_flags;
4961         int ret;
4962
4963         if (req->async_data) {
4964                 io = req->async_data;
4965         } else {
4966                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4967                                                 req->connect.addr_len,
4968                                                 &__io.address);
4969                 if (ret)
4970                         goto out;
4971                 io = &__io;
4972         }
4973
4974         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4975
4976         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4977                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4978         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4979                 if (req->async_data)
4980                         return -EAGAIN;
4981                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4982                         ret = -ENOMEM;
4983                         goto out;
4984                 }
4985                 io = req->async_data;
4986                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4987                 return -EAGAIN;
4988         }
4989         if (ret == -ERESTARTSYS)
4990                 ret = -EINTR;
4991 out:
4992         if (ret < 0)
4993                 req_set_fail_links(req);
4994         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4995         return 0;
4996 }
4997 #else /* !CONFIG_NET */
4998 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4999 {
5000         return -EOPNOTSUPP;
5001 }
5002
5003 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5004                       struct io_comp_state *cs)
5005 {
5006         return -EOPNOTSUPP;
5007 }
5008
5009 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5010                    struct io_comp_state *cs)
5011 {
5012         return -EOPNOTSUPP;
5013 }
5014
5015 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
5016                            const struct io_uring_sqe *sqe)
5017 {
5018         return -EOPNOTSUPP;
5019 }
5020
5021 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5022                       struct io_comp_state *cs)
5023 {
5024         return -EOPNOTSUPP;
5025 }
5026
5027 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5028                    struct io_comp_state *cs)
5029 {
5030         return -EOPNOTSUPP;
5031 }
5032
5033 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5034 {
5035         return -EOPNOTSUPP;
5036 }
5037
5038 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5039                      struct io_comp_state *cs)
5040 {
5041         return -EOPNOTSUPP;
5042 }
5043
5044 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5045 {
5046         return -EOPNOTSUPP;
5047 }
5048
5049 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5050                       struct io_comp_state *cs)
5051 {
5052         return -EOPNOTSUPP;
5053 }
5054 #endif /* CONFIG_NET */
5055
5056 struct io_poll_table {
5057         struct poll_table_struct pt;
5058         struct io_kiocb *req;
5059         int error;
5060 };
5061
5062 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
5063                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
5064 {
5065         int ret;
5066
5067         /* for instances that support it check for an event match first: */
5068         if (mask && !(mask & poll->events))
5069                 return 0;
5070
5071         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
5072
5073         list_del_init(&poll->wait.entry);
5074
5075         req->result = mask;
5076         init_task_work(&req->task_work, func);
5077         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
5078
5079         /*
5080          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
5081          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
5082          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
5083          * have the needed state needed for it anyway.
5084          */
5085         ret = io_req_task_work_add(req);
5086         if (unlikely(ret)) {
5087                 struct task_struct *tsk;
5088
5089                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5090                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
5091                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
5092                 wake_up_process(tsk);
5093         }
5094         return 1;
5095 }
5096
5097 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
5098         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
5099 {
5100         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5101
5102         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5103                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
5104
5105                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
5106         }
5107
5108         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5109         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5110                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
5111                 return true;
5112         }
5113
5114         return false;
5115 }
5116
5117 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
5118 {
5119         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
5120         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5121                 return req->async_data;
5122         return req->apoll->double_poll;
5123 }
5124
5125 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
5126 {
5127         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5128                 return &req->poll;
5129         return &req->apoll->poll;
5130 }
5131
5132 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
5133 {
5134         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
5135
5136         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
5137
5138         if (poll && poll->head) {
5139                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
5140
5141                 spin_lock(&head->lock);
5142                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5143                 if (poll->wait.private)
5144                         refcount_dec(&req->refs);
5145                 poll->head = NULL;
5146                 spin_unlock(&head->lock);
5147         }
5148 }
5149
5150 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
5151 {
5152         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5153
5154         io_poll_remove_double(req);
5155         req->poll.done = true;
5156         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
5157         io_commit_cqring(ctx);
5158 }
5159
5160 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
5161 {
5162         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5163         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5164         struct io_kiocb *nxt;
5165
5166         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
5167                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5168         } else {
5169                 hash_del(&req->hash_node);
5170                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
5171                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5172
5173                 nxt = io_put_req_find_next(req);
5174                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5175                 if (nxt)
5176                         __io_req_task_submit(nxt);
5177         }
5178
5179         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5180 }
5181
5182 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
5183                                int sync, void *key)
5184 {
5185         struct io_kiocb *req = wait->private;
5186         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5187         __poll_t mask = key_to_poll(key);
5188
5189         /* for instances that support it check for an event match first: */
5190         if (mask && !(mask & poll->events))
5191                 return 0;
5192
5193         list_del_init(&wait->entry);
5194
5195         if (poll && poll->head) {
5196                 bool done;
5197
5198                 spin_lock(&poll->head->lock);
5199                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5200                 if (!done)
5201                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5202                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5203                 wait->private = NULL;
5204                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5205                 if (!done) {
5206                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5207                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5208                 }
5209         }
5210         refcount_dec(&req->refs);
5211         return 1;
5212 }
5213
5214 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5215                               wait_queue_func_t wake_func)
5216 {
5217         poll->head = NULL;
5218         poll->done = false;
5219         poll->canceled = false;
5220         poll->events = events;
5221         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5222         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5223 }
5224
5225 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5226                             struct wait_queue_head *head,
5227                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5228 {
5229         struct io_kiocb *req = pt->req;
5230
5231         /*
5232          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5233          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5234          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5235          */
5236         if (unlikely(poll->head)) {
5237                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5238
5239                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5240                 if (*poll_ptr) {
5241                         pt->error = -EINVAL;
5242                         return;
5243                 }
5244                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5245                 if (!poll) {
5246                         pt->error = -ENOMEM;
5247                         return;
5248                 }
5249                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5250                 refcount_inc(&req->refs);
5251                 poll->wait.private = req;
5252                 *poll_ptr = poll;
5253         }
5254
5255         pt->error = 0;
5256         poll->head = head;
5257
5258         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5259                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5260         else
5261                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5262 }
5263
5264 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5265                                struct poll_table_struct *p)
5266 {
5267         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5268         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5269
5270         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5271 }
5272
5273 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5274 {
5275         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5276         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5277         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5278
5279         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5280
5281         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5282                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5283                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5284                 return;
5285         }
5286
5287         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5288         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5289                 hash_del(&req->hash_node);
5290
5291         io_poll_remove_double(req);
5292         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5293
5294         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5295                 __io_req_task_submit(req);
5296         else
5297                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5298
5299         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5300         kfree(apoll->double_poll);
5301         kfree(apoll);
5302 }
5303
5304 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5305                         void *key)
5306 {
5307         struct io_kiocb *req = wait->private;
5308         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5309
5310         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5311                                         key_to_poll(key));
5312
5313         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5314 }
5315
5316 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5317 {
5318         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5319         struct hlist_head *list;
5320
5321         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5322         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5323 }
5324
5325 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5326                                       struct io_poll_iocb *poll,
5327                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5328                                       wait_queue_func_t wake_func)
5329         __acquires(&ctx->completion_lock)
5330 {
5331         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5332         bool cancel = false;
5333
5334         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5335         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5336         poll->file = req->file;
5337         poll->wait.private = req;
5338
5339         ipt->pt._key = mask;
5340         ipt->req = req;
5341         ipt->error = -EINVAL;
5342
5343         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5344
5345         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5346         if (likely(poll->head)) {
5347                 spin_lock(&poll->head->lock);
5348                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5349                         if (ipt->error)
5350                                 cancel = true;
5351                         ipt->error = 0;
5352                         mask = 0;
5353                 }
5354                 if (mask || ipt->error)
5355                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5356                 else if (cancel)
5357                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5358                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5359                         io_poll_req_insert(req);
5360                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5361         }
5362
5363         return mask;
5364 }
5365
5366 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5367 {
5368         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5369         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5370         struct async_poll *apoll;
5371         struct io_poll_table ipt;
5372         __poll_t mask, ret;
5373         int rw;
5374
5375         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5376                 return false;
5377         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5378                 return false;
5379         if (def->pollin)
5380                 rw = READ;
5381         else if (def->pollout)
5382                 rw = WRITE;
5383         else
5384                 return false;
5385         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5386         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5387                 return false;
5388
5389         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5390         if (unlikely(!apoll))
5391                 return false;
5392         apoll->double_poll = NULL;
5393
5394         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5395         req->apoll = apoll;
5396
5397         mask = 0;
5398         if (def->pollin)
5399                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5400         if (def->pollout)
5401                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5402
5403         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5404         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5405             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5406                 mask &= ~POLLIN;
5407
5408         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5409
5410         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5411
5412         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5413                                         io_async_wake);
5414         if (ret || ipt.error) {
5415                 io_poll_remove_double(req);
5416                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5417                 kfree(apoll->double_poll);
5418                 kfree(apoll);
5419                 return false;
5420         }
5421         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5422         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5423                                         apoll->poll.events);
5424         return true;
5425 }
5426
5427 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5428                                  struct io_poll_iocb *poll)
5429 {
5430         bool do_complete = false;
5431
5432         spin_lock(&poll->head->lock);
5433         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5434         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5435                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5436                 do_complete = true;
5437         }
5438         spin_unlock(&poll->head->lock);
5439         hash_del(&req->hash_node);
5440         return do_complete;
5441 }
5442
5443 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5444 {
5445         bool do_complete;
5446
5447         io_poll_remove_double(req);
5448
5449         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5450                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5451         } else {
5452                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5453
5454                 /* non-poll requests have submit ref still */
5455                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5456                 if (do_complete) {
5457                         io_put_req(req);
5458                         kfree(apoll->double_poll);
5459                         kfree(apoll);
5460                 }
5461         }
5462
5463         if (do_complete) {
5464                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5465                 io_commit_cqring(req->ctx);
5466                 req_set_fail_links(req);
5467                 io_put_req_deferred(req, 1);
5468         }
5469
5470         return do_complete;
5471 }
5472
5473 /*
5474  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5475  */
5476 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5477                                struct files_struct *files)
5478 {
5479         struct hlist_node *tmp;
5480         struct io_kiocb *req;
5481         int posted = 0, i;
5482
5483         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5484         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5485                 struct hlist_head *list;
5486
5487                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5488                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5489                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5490                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5491                 }
5492         }
5493         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5494
5495         if (posted)
5496                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5497
5498         return posted != 0;
5499 }
5500
5501 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5502 {
5503         struct hlist_head *list;
5504         struct io_kiocb *req;
5505
5506         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5507         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5508                 if (sqe_addr != req->user_data)
5509                         continue;
5510                 if (io_poll_remove_one(req))
5511                         return 0;
5512                 return -EALREADY;
5513         }
5514
5515         return -ENOENT;
5516 }
5517
5518 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5519                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5520 {
5521         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5522                 return -EINVAL;
5523         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5524             sqe->poll_events)
5525                 return -EINVAL;
5526
5527         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5528         return 0;
5529 }
5530
5531 /*
5532  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5533  * and remove it if found.
5534  */
5535 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
5536 {
5537         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5538         int ret;
5539
5540         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5541         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5542         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5543
5544         if (ret < 0)
5545                 req_set_fail_links(req);
5546         io_req_complete(req, ret);
5547         return 0;
5548 }
5549
5550 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5551                         void *key)
5552 {
5553         struct io_kiocb *req = wait->private;
5554         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5555
5556         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5557 }
5558
5559 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5560                                struct poll_table_struct *p)
5561 {
5562         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5563
5564         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5565 }
5566
5567 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5568 {
5569         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5570         u32 events;
5571
5572         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5573                 return -EINVAL;
5574         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5575                 return -EINVAL;
5576
5577         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5578 #ifdef __BIG_ENDIAN
5579         events = swahw32(events);
5580 #endif
5581         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5582                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5583         return 0;
5584 }
5585
5586 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5587 {
5588         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5589         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5590         struct io_poll_table ipt;
5591         __poll_t mask;
5592
5593         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5594
5595         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5596                                         io_poll_wake);
5597
5598         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5599                 ipt.error = 0;
5600                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5601         }
5602         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5603
5604         if (mask) {
5605                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5606                 io_put_req(req);
5607         }
5608         return ipt.error;
5609 }
5610
5611 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5612 {
5613         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5614                                                 struct io_timeout_data, timer);
5615         struct io_kiocb *req = data->req;
5616         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5617         unsigned long flags;
5618
5619         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5620         list_del_init(&req->timeout.list);
5621         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5622                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5623
5624         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5625         io_commit_cqring(ctx);
5626         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5627
5628         io_cqring_ev_posted(ctx);
5629         req_set_fail_links(req);
5630         io_put_req(req);
5631         return HRTIMER_NORESTART;
5632 }
5633
5634 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5635                                            __u64 user_data)
5636 {
5637         struct io_timeout_data *io;
5638         struct io_kiocb *req;
5639         int ret = -ENOENT;
5640
5641         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5642                 if (user_data == req->user_data) {
5643                         ret = 0;
5644                         break;
5645                 }
5646         }
5647
5648         if (ret == -ENOENT)
5649                 return ERR_PTR(ret);
5650
5651         io = req->async_data;
5652         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5653         if (ret == -1)
5654                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5655         list_del_init(&req->timeout.list);
5656         return req;
5657 }
5658
5659 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5660 {
5661         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5662
5663         if (IS_ERR(req))
5664                 return PTR_ERR(req);
5665
5666         req_set_fail_links(req);
5667         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5668         io_put_req_deferred(req, 1);
5669         return 0;
5670 }
5671
5672 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5673                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5674 {
5675         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5676         struct io_timeout_data *data;
5677
5678         if (IS_ERR(req))
5679                 return PTR_ERR(req);
5680
5681         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5682         data = req->async_data;
5683         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5684         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5685         data->timer.function = io_timeout_fn;
5686         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5687         return 0;
5688 }
5689
5690 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5691                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5692 {
5693         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5694
5695         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5696                 return -EINVAL;
5697         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5698                 return -EINVAL;
5699         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5700                 return -EINVAL;
5701
5702         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5703         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5704         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5705                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5706                         return -EINVAL;
5707                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5708                         return -EFAULT;
5709         } else if (tr->flags) {
5710                 /* timeout removal doesn't support flags */
5711                 return -EINVAL;
5712         }
5713
5714         return 0;
5715 }
5716
5717 /*
5718  * Remove or update an existing timeout command
5719  */
5720 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5721 {
5722         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5723         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5724         int ret;
5725
5726         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5727         if (req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5728                 enum hrtimer_mode mode = (tr->flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5729                                         ? HRTIMER_MODE_ABS : HRTIMER_MODE_REL;
5730
5731                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
5732         } else {
5733                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5734         }
5735
5736         io_cqring_fill_event(req, ret);
5737         io_commit_cqring(ctx);
5738         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5739         io_cqring_ev_posted(ctx);
5740         if (ret < 0)
5741                 req_set_fail_links(req);
5742         io_put_req(req);
5743         return 0;
5744 }
5745
5746 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5747                            bool is_timeout_link)
5748 {
5749         struct io_timeout_data *data;
5750         unsigned flags;
5751         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5752
5753         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5754                 return -EINVAL;
5755         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5756                 return -EINVAL;
5757         if (off && is_timeout_link)
5758                 return -EINVAL;
5759         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5760         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5761                 return -EINVAL;
5762
5763         req->timeout.off = off;
5764
5765         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5766                 return -ENOMEM;
5767
5768         data = req->async_data;
5769         data->req = req;
5770
5771         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5772                 return -EFAULT;
5773
5774         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5775                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5776         else
5777                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5778
5779         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5780         return 0;
5781 }
5782
5783 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5784 {
5785         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5786         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5787         struct list_head *entry;
5788         u32 tail, off = req->timeout.off;
5789
5790         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5791
5792         /*
5793          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5794          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5795          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5796          */
5797         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5798                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5799                 goto add;
5800         }
5801
5802         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5803         req->timeout.target_seq = tail + off;
5804
5805         /*
5806          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5807          * the one we need first.
5808          */
5809         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5810                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5811                                                   timeout.list);
5812
5813                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5814                         continue;
5815                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5816                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5817                         break;
5818         }
5819 add:
5820         list_add(&req->timeout.list, entry);
5821         data->timer.function = io_timeout_fn;
5822         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5823         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5824         return 0;
5825 }
5826
5827 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5828 {
5829         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5830
5831         return req->user_data == (unsigned long) data;
5832 }
5833
5834 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5835 {
5836         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5837         int ret = 0;
5838
5839         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5840         switch (cancel_ret) {
5841         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5842                 ret = 0;
5843                 break;
5844         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5845                 ret = -EALREADY;
5846                 break;
5847         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5848                 ret = -ENOENT;
5849                 break;
5850         }
5851
5852         return ret;
5853 }
5854
5855 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5856                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5857                                      int success_ret)
5858 {
5859         unsigned long flags;
5860         int ret;
5861
5862         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5863         if (ret != -ENOENT) {
5864                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5865                 goto done;
5866         }
5867
5868         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5869         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5870         if (ret != -ENOENT)
5871                 goto done;
5872         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5873 done:
5874         if (!ret)
5875                 ret = success_ret;
5876         io_cqring_fill_event(req, ret);
5877         io_commit_cqring(ctx);
5878         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5879         io_cqring_ev_posted(ctx);
5880
5881         if (ret < 0)
5882                 req_set_fail_links(req);
5883         io_put_req(req);
5884 }
5885
5886 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5887                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5888 {
5889         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5890                 return -EINVAL;
5891         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5892                 return -EINVAL;
5893         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5894                 return -EINVAL;
5895
5896         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5897         return 0;
5898 }
5899
5900 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5901 {
5902         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5903
5904         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5905         return 0;
5906 }
5907
5908 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5909                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5910 {
5911         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5912                 return -EINVAL;
5913         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5914                 return -EINVAL;
5915         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5916                 return -EINVAL;
5917
5918         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5919         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5920         if (!req->files_update.nr_args)
5921                 return -EINVAL;
5922         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5923         return 0;
5924 }
5925
5926 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5927                            struct io_comp_state *cs)
5928 {
5929         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5930         struct io_uring_files_update up;
5931         int ret;
5932
5933         if (force_nonblock)
5934                 return -EAGAIN;
5935
5936         up.offset = req->files_update.offset;
5937         up.fds = req->files_update.arg;
5938
5939         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5940         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5941         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5942
5943         if (ret < 0)
5944                 req_set_fail_links(req);
5945         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5946         return 0;
5947 }
5948
5949 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5950 {
5951         switch (req->opcode) {
5952         case IORING_OP_NOP:
5953                 return 0;
5954         case IORING_OP_READV:
5955         case IORING_OP_READ_FIXED:
5956         case IORING_OP_READ:
5957                 return io_read_prep(req, sqe);
5958         case IORING_OP_WRITEV:
5959         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5960         case IORING_OP_WRITE:
5961                 return io_write_prep(req, sqe);
5962         case IORING_OP_POLL_ADD:
5963                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5964         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5965                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5966         case IORING_OP_FSYNC:
5967                 return io_prep_fsync(req, sqe);
5968         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5969                 return io_prep_sfr(req, sqe);
5970         case IORING_OP_SENDMSG:
5971         case IORING_OP_SEND:
5972                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5973         case IORING_OP_RECVMSG:
5974         case IORING_OP_RECV:
5975                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5976         case IORING_OP_CONNECT:
5977                 return io_connect_prep(req, sqe);
5978         case IORING_OP_TIMEOUT:
5979                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5980         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5981                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5982         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5983                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5984         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5985                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5986         case IORING_OP_ACCEPT:
5987                 return io_accept_prep(req, sqe);
5988         case IORING_OP_FALLOCATE:
5989                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5990         case IORING_OP_OPENAT:
5991                 return io_openat_prep(req, sqe);
5992         case IORING_OP_CLOSE:
5993                 return io_close_prep(req, sqe);
5994         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5995                 return io_files_update_prep(req, sqe);
5996         case IORING_OP_STATX:
5997                 return io_statx_prep(req, sqe);
5998         case IORING_OP_FADVISE:
5999                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
6000         case IORING_OP_MADVISE:
6001                 return io_madvise_prep(req, sqe);
6002         case IORING_OP_OPENAT2:
6003                 return io_openat2_prep(req, sqe);
6004         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6005                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
6006         case IORING_OP_SPLICE:
6007                 return io_splice_prep(req, sqe);
6008         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6009                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
6010         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6011                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
6012         case IORING_OP_TEE:
6013                 return io_tee_prep(req, sqe);
6014         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6015                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
6016         case IORING_OP_RENAMEAT:
6017                 return io_renameat_prep(req, sqe);
6018         case IORING_OP_UNLINKAT:
6019                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
6020         }
6021
6022         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
6023                         req->opcode);
6024         return-EINVAL;
6025 }
6026
6027 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
6028                              const struct io_uring_sqe *sqe)
6029 {
6030         if (!sqe)
6031                 return 0;
6032         if (io_alloc_async_data(req))
6033                 return -EAGAIN;
6034         return io_req_prep(req, sqe);
6035 }
6036
6037 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6038 {
6039         struct io_kiocb *pos;
6040         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6041         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
6042
6043         io_for_each_link(pos, req)
6044                 nr_reqs++;
6045
6046         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
6047         return total_submitted - nr_reqs;
6048 }
6049
6050 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6051 {
6052         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6053         struct io_defer_entry *de;
6054         int ret;
6055         u32 seq;
6056
6057         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6058         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6059                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
6060                 return 0;
6061
6062         seq = io_get_sequence(req);
6063         /* Still a chance to pass the sequence check */
6064         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6065                 return 0;
6066
6067         if (!req->async_data) {
6068                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6069                 if (ret)
6070                         return ret;
6071         }
6072         io_prep_async_link(req);
6073         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6074         if (!de)
6075                 return -ENOMEM;
6076
6077         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6078         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6079                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6080                 kfree(de);
6081                 io_queue_async_work(req);
6082                 return -EIOCBQUEUED;
6083         }
6084
6085         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6086         de->req = req;
6087         de->seq = seq;
6088         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6089         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6090         return -EIOCBQUEUED;
6091 }
6092
6093 static void io_req_drop_files(struct io_kiocb *req)
6094 {
6095         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6096         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6097         unsigned long flags;
6098
6099         put_files_struct(req->work.identity->files);
6100         put_nsproxy(req->work.identity->nsproxy);
6101         spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
6102         list_del(&req->inflight_entry);
6103         spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
6104         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
6105         req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FILES;
6106         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
6107                 wake_up(&tctx->wait);
6108 }
6109
6110 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6111 {
6112         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6113                 switch (req->opcode) {
6114                 case IORING_OP_READV:
6115                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6116                 case IORING_OP_READ:
6117                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6118                         break;
6119                 case IORING_OP_RECVMSG:
6120                 case IORING_OP_RECV:
6121                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6122                         break;
6123                 }
6124                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
6125         }
6126
6127         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6128                 switch (req->opcode) {
6129                 case IORING_OP_READV:
6130                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6131                 case IORING_OP_READ:
6132                 case IORING_OP_WRITEV:
6133                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6134                 case IORING_OP_WRITE: {
6135                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6136                         if (io->free_iovec)
6137                                 kfree(io->free_iovec);
6138                         break;
6139                         }
6140                 case IORING_OP_RECVMSG:
6141                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6142                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6143                         if (io->iov != io->fast_iov)
6144                                 kfree(io->iov);
6145                         break;
6146                         }
6147                 case IORING_OP_SPLICE:
6148                 case IORING_OP_TEE:
6149                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
6150                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
6151                         break;
6152                 case IORING_OP_OPENAT:
6153                 case IORING_OP_OPENAT2:
6154                         if (req->open.filename)
6155                                 putname(req->open.filename);
6156                         break;
6157                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6158                         putname(req->rename.oldpath);
6159                         putname(req->rename.newpath);
6160                         break;
6161                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6162                         putname(req->unlink.filename);
6163                         break;
6164                 }
6165                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6166         }
6167
6168         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
6169                 io_req_drop_files(req);
6170 }
6171
6172 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
6173                         struct io_comp_state *cs)
6174 {
6175         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6176         int ret;
6177
6178         switch (req->opcode) {
6179         case IORING_OP_NOP:
6180                 ret = io_nop(req, cs);
6181                 break;
6182         case IORING_OP_READV:
6183         case IORING_OP_READ_FIXED:
6184         case IORING_OP_READ:
6185                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
6186                 break;
6187         case IORING_OP_WRITEV:
6188         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6189         case IORING_OP_WRITE:
6190                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
6191                 break;
6192         case IORING_OP_FSYNC:
6193                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
6194                 break;
6195         case IORING_OP_POLL_ADD:
6196                 ret = io_poll_add(req);
6197                 break;
6198         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6199                 ret = io_poll_remove(req);
6200                 break;
6201         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6202                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
6203                 break;
6204         case IORING_OP_SENDMSG:
6205                 ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
6206                 break;
6207         case IORING_OP_SEND:
6208                 ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
6209                 break;
6210         case IORING_OP_RECVMSG:
6211                 ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
6212                 break;
6213         case IORING_OP_RECV:
6214                 ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
6215                 break;
6216         case IORING_OP_TIMEOUT:
6217                 ret = io_timeout(req);
6218                 break;
6219         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6220                 ret = io_timeout_remove(req);
6221                 break;
6222         case IORING_OP_ACCEPT:
6223                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
6224                 break;
6225         case IORING_OP_CONNECT:
6226                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
6227                 break;
6228         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6229                 ret = io_async_cancel(req);
6230                 break;
6231         case IORING_OP_FALLOCATE:
6232                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
6233                 break;
6234         case IORING_OP_OPENAT:
6235                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
6236                 break;
6237         case IORING_OP_CLOSE:
6238                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
6239                 break;
6240         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6241                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
6242                 break;
6243         case IORING_OP_STATX:
6244                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
6245                 break;
6246         case IORING_OP_FADVISE:
6247                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
6248                 break;
6249         case IORING_OP_MADVISE:
6250                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
6251                 break;
6252         case IORING_OP_OPENAT2:
6253                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
6254                 break;
6255         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6256                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
6257                 break;
6258         case IORING_OP_SPLICE:
6259                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
6260                 break;
6261         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6262                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
6263                 break;
6264         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6265                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
6266                 break;
6267         case IORING_OP_TEE:
6268                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
6269                 break;
6270         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6271                 ret = io_shutdown(req, force_nonblock);
6272                 break;
6273         case IORING_OP_RENAMEAT:
6274                 ret = io_renameat(req, force_nonblock);
6275                 break;
6276         case IORING_OP_UNLINKAT:
6277                 ret = io_unlinkat(req, force_nonblock);
6278                 break;
6279         default:
6280                 ret = -EINVAL;
6281                 break;
6282         }
6283
6284         if (ret)
6285                 return ret;
6286
6287         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6288         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6289                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6290
6291                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6292                 if (in_async)
6293                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6294
6295                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6296
6297                 if (in_async)
6298                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6299         }
6300
6301         return 0;
6302 }
6303
6304 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6305 {
6306         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6307         struct io_kiocb *timeout;
6308         int ret = 0;
6309
6310         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6311         if (timeout)
6312                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6313
6314         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
6315         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
6316                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
6317                 ret = -ECANCELED;
6318         }
6319
6320         if (!ret) {
6321                 do {
6322                         ret = io_issue_sqe(req, false, NULL);
6323                         /*
6324                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6325                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6326                          * wait for request slots on the block side.
6327                          */
6328                         if (ret != -EAGAIN)
6329                                 break;
6330                         cond_resched();
6331                 } while (1);
6332         }
6333
6334         if (ret) {
6335                 struct io_ring_ctx *lock_ctx = NULL;
6336
6337                 if (req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
6338                         lock_ctx = req->ctx;
6339
6340                 /*
6341                  * io_iopoll_complete() does not hold completion_lock to
6342                  * complete polled io, so here for polled io, we can not call
6343                  * io_req_complete() directly, otherwise there maybe concurrent
6344                  * access to cqring, defer_list, etc, which is not safe. Given
6345                  * that io_iopoll_complete() is always called under uring_lock,
6346                  * so here for polled io, we also get uring_lock to complete
6347                  * it.
6348                  */
6349                 if (lock_ctx)
6350                         mutex_lock(&lock_ctx->uring_lock);
6351
6352                 req_set_fail_links(req);
6353                 io_req_complete(req, ret);
6354
6355                 if (lock_ctx)
6356                         mutex_unlock(&lock_ctx->uring_lock);
6357         }
6358
6359         return io_steal_work(req);
6360 }
6361
6362 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6363                                               int index)
6364 {
6365         struct fixed_file_table *table;
6366
6367         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6368         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6369 }
6370
6371 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6372                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6373 {
6374         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6375         struct file *file;
6376
6377         if (fixed) {
6378                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6379                         return NULL;
6380                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6381                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6382                 io_set_resource_node(req);
6383         } else {
6384                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6385                 file = __io_file_get(state, fd);
6386         }
6387
6388         return file;
6389 }
6390
6391 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6392 {
6393         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6394                                                 struct io_timeout_data, timer);
6395         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6396         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6397         unsigned long flags;
6398
6399         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6400         prev = req->timeout.head;
6401         req->timeout.head = NULL;
6402
6403         /*
6404          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6405          * race with the completion of the linked work.
6406          */
6407         if (prev && refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6408                 io_remove_next_linked(prev);
6409         else
6410                 prev = NULL;
6411         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6412
6413         if (prev) {
6414                 req_set_fail_links(prev);
6415                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6416                 io_put_req(prev);
6417         } else {
6418                 io_req_complete(req, -ETIME);
6419         }
6420         return HRTIMER_NORESTART;
6421 }
6422
6423 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6424 {
6425         /*
6426          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6427          * before we got a chance to setup the timer
6428          */
6429         if (req->timeout.head) {
6430                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6431
6432                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6433                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6434                                 data->mode);
6435         }
6436 }
6437
6438 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6439 {
6440         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6441
6442         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6443         __io_queue_linked_timeout(req);
6444         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6445
6446         /* drop submission reference */
6447         io_put_req(req);
6448 }
6449
6450 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6451 {
6452         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6453
6454         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6455             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6456                 return NULL;
6457
6458         nxt->timeout.head = req;
6459         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6460         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6461         return nxt;
6462 }
6463
6464 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
6465 {
6466         struct io_kiocb *linked_timeout;
6467         const struct cred *old_creds = NULL;
6468         int ret;
6469
6470 again:
6471         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6472
6473         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
6474             (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) &&
6475             req->work.identity->creds != current_cred()) {
6476                 if (old_creds)
6477                         revert_creds(old_creds);
6478                 if (old_creds == req->work.identity->creds)
6479                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6480                 else
6481                         old_creds = override_creds(req->work.identity->creds);
6482         }
6483
6484         ret = io_issue_sqe(req, true, cs);
6485
6486         /*
6487          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6488          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6489          */
6490         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6491                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6492                         /*
6493                          * Queued up for async execution, worker will release
6494                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6495                          */
6496                         io_queue_async_work(req);
6497                 }
6498
6499                 if (linked_timeout)
6500                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6501         } else if (likely(!ret)) {
6502                 /* drop submission reference */
6503                 req = io_put_req_find_next(req);
6504                 if (linked_timeout)
6505                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6506
6507                 if (req) {
6508                         if (!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))
6509                                 goto again;
6510                         io_queue_async_work(req);
6511                 }
6512         } else {
6513                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6514                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6515                 req_set_fail_links(req);
6516                 io_put_req(req);
6517                 io_req_complete(req, ret);
6518         }
6519
6520         if (old_creds)
6521                 revert_creds(old_creds);
6522 }
6523
6524 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6525                          struct io_comp_state *cs)
6526 {
6527         int ret;
6528
6529         ret = io_req_defer(req, sqe);
6530         if (ret) {
6531                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6532 fail_req:
6533                         req_set_fail_links(req);
6534                         io_put_req(req);
6535                         io_req_complete(req, ret);
6536                 }
6537         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6538                 if (!req->async_data) {
6539                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6540                         if (unlikely(ret))
6541                                 goto fail_req;
6542                 }
6543                 io_queue_async_work(req);
6544         } else {
6545                 if (sqe) {
6546                         ret = io_req_prep(req, sqe);
6547                         if (unlikely(ret))
6548                                 goto fail_req;
6549                 }
6550                 __io_queue_sqe(req, cs);
6551         }
6552 }
6553
6554 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6555                                       struct io_comp_state *cs)
6556 {
6557         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6558                 io_put_req(req);
6559                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6560         } else
6561                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6562 }
6563
6564 struct io_submit_link {
6565         struct io_kiocb *head;
6566         struct io_kiocb *last;
6567 };
6568
6569 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6570                          struct io_submit_link *link, struct io_comp_state *cs)
6571 {
6572         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6573         int ret;
6574
6575         /*
6576          * If we already have a head request, queue this one for async
6577          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6578          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6579          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6580          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6581          */
6582         if (link->head) {
6583                 struct io_kiocb *head = link->head;
6584
6585                 /*
6586                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6587                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6588                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6589                  * next after the link request. The last one is done via
6590                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6591                  */
6592                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6593                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6594                         ctx->drain_next = 1;
6595                 }
6596                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6597                 if (unlikely(ret)) {
6598                         /* fail even hard links since we don't submit */
6599                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6600                         return ret;
6601                 }
6602                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6603                 link->last->link = req;
6604                 link->last = req;
6605
6606                 /* last request of a link, enqueue the link */
6607                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6608                         io_queue_link_head(head, cs);
6609                         link->head = NULL;
6610                 }
6611         } else {
6612                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6613                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6614                         ctx->drain_next = 0;
6615                 }
6616                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6617                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6618                         if (unlikely(ret))
6619                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6620                         link->head = req;
6621                         link->last = req;
6622                 } else {
6623                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6624                 }
6625         }
6626
6627         return 0;
6628 }
6629
6630 /*
6631  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6632  */
6633 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6634 {
6635         if (!list_empty(&state->comp.list))
6636                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6637         if (state->plug_started)
6638                 blk_finish_plug(&state->plug);
6639         io_state_file_put(state);
6640         if (state->free_reqs)
6641                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6642 }
6643
6644 /*
6645  * Start submission side cache.
6646  */
6647 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6648                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6649 {
6650         state->plug_started = false;
6651         state->comp.nr = 0;
6652         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6653         state->comp.ctx = ctx;
6654         state->free_reqs = 0;
6655         state->file_refs = 0;
6656         state->ios_left = max_ios;
6657 }
6658
6659 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6660 {
6661         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6662
6663         /*
6664          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6665          * since once we write the new head, the application could
6666          * write new data to them.
6667          */
6668         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6669 }
6670
6671 /*
6672  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6673  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6674  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6675  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6676  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6677  * prevent a re-load down the line.
6678  */
6679 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6680 {
6681         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6682         unsigned head;
6683
6684         /*
6685          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6686          *
6687          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6688          *    head updates.
6689          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6690          *    though the application is the one updating it.
6691          */
6692         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6693         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6694                 return &ctx->sq_sqes[head];
6695
6696         /* drop invalid entries */
6697         ctx->cached_sq_dropped++;
6698         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6699         return NULL;
6700 }
6701
6702 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6703 {
6704         ctx->cached_sq_head++;
6705 }
6706
6707 /*
6708  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6709  *
6710  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6711  */
6712 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6713                                         struct io_kiocb *req,
6714                                         unsigned int sqe_flags)
6715 {
6716         if (!ctx->restricted)
6717                 return true;
6718
6719         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6720                 return false;
6721
6722         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6723             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6724                 return false;
6725
6726         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6727                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6728                 return false;
6729
6730         return true;
6731 }
6732
6733 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6734                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6735                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6736
6737 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6738                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6739                        struct io_submit_state *state)
6740 {
6741         unsigned int sqe_flags;
6742         int id, ret;
6743
6744         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6745         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6746         req->async_data = NULL;
6747         req->file = NULL;
6748         req->ctx = ctx;
6749         req->flags = 0;
6750         req->link = NULL;
6751         req->fixed_file_refs = NULL;
6752         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6753         refcount_set(&req->refs, 2);
6754         req->task = current;
6755         req->result = 0;
6756
6757         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6758                 return -EINVAL;
6759
6760         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm_files(ctx, req)))
6761                 return -EFAULT;
6762
6763         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6764         /* enforce forwards compatibility on users */
6765         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6766                 return -EINVAL;
6767
6768         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6769                 return -EACCES;
6770
6771         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6772             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6773                 return -EOPNOTSUPP;
6774
6775         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6776         if (id) {
6777                 struct io_identity *iod;
6778
6779                 iod = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6780                 if (unlikely(!iod))
6781                         return -EINVAL;
6782                 refcount_inc(&iod->count);
6783
6784                 __io_req_init_async(req);
6785                 get_cred(iod->creds);
6786                 req->work.identity = iod;
6787                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
6788         }
6789
6790         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6791         req->flags |= sqe_flags;
6792
6793         /*
6794          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6795          * is potentially a read/write to block based storage.
6796          */
6797         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6798             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6799                 blk_start_plug(&state->plug);
6800                 state->plug_started = true;
6801         }
6802
6803         ret = 0;
6804         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6805                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6806
6807                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6808                 if (unlikely(!req->file &&
6809                     !io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error))
6810                         ret = -EBADF;
6811         }
6812
6813         state->ios_left--;
6814         return ret;
6815 }
6816
6817 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6818 {
6819         struct io_submit_state state;
6820         struct io_submit_link link;
6821         int i, submitted = 0;
6822
6823         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6824         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6825                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6826                         return -EBUSY;
6827         }
6828
6829         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6830         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6831
6832         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6833                 return -EAGAIN;
6834
6835         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6836         refcount_add(nr, &current->usage);
6837
6838         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6839         link.head = NULL;
6840
6841         for (i = 0; i < nr; i++) {
6842                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6843                 struct io_kiocb *req;
6844                 int err;
6845
6846                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6847                 if (unlikely(!sqe)) {
6848                         io_consume_sqe(ctx);
6849                         break;
6850                 }
6851                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6852                 if (unlikely(!req)) {
6853                         if (!submitted)
6854                                 submitted = -EAGAIN;
6855                         break;
6856                 }
6857                 io_consume_sqe(ctx);
6858                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6859                 submitted++;
6860
6861                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6862                 if (unlikely(err)) {
6863 fail_req:
6864                         io_put_req(req);
6865                         io_req_complete(req, err);
6866                         break;
6867                 }
6868
6869                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6870                                                 true, io_async_submit(ctx));
6871                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6872                 if (err)
6873                         goto fail_req;
6874         }
6875
6876         if (unlikely(submitted != nr)) {
6877                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6878                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6879                 int unused = nr - ref_used;
6880
6881                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6882                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6883                 put_task_struct_many(current, unused);
6884         }
6885         if (link.head)
6886                 io_queue_link_head(link.head, &state.comp);
6887         io_submit_state_end(&state);
6888
6889          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6890         io_commit_sqring(ctx);
6891
6892         return submitted;
6893 }
6894
6895 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6896 {
6897         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6898         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6899         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6900         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6901 }
6902
6903 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6904 {
6905         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6906         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6907         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6908 }
6909
6910 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6911 {
6912         unsigned int to_submit;
6913         int ret = 0;
6914
6915         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6916         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6917         if (cap_entries && to_submit > 8)
6918                 to_submit = 8;
6919
6920         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6921                 unsigned nr_events = 0;
6922
6923                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6924                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6925                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6926
6927                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6928                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6929                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6930         }
6931
6932         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6933                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6934
6935         return ret;
6936 }
6937
6938 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6939 {
6940         struct io_ring_ctx *ctx;
6941         unsigned sq_thread_idle = 0;
6942
6943         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6944                 if (sq_thread_idle < ctx->sq_thread_idle)
6945                         sq_thread_idle = ctx->sq_thread_idle;
6946         }
6947
6948         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6949 }
6950
6951 static void io_sqd_init_new(struct io_sq_data *sqd)
6952 {
6953         struct io_ring_ctx *ctx;
6954
6955         while (!list_empty(&sqd->ctx_new_list)) {
6956                 ctx = list_first_entry(&sqd->ctx_new_list, struct io_ring_ctx, sqd_list);
6957                 list_move_tail(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
6958                 complete(&ctx->sq_thread_comp);
6959         }
6960
6961         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
6962 }
6963
6964 static int io_sq_thread(void *data)
6965 {
6966         struct cgroup_subsys_state *cur_css = NULL;
6967         struct files_struct *old_files = current->files;
6968         struct nsproxy *old_nsproxy = current->nsproxy;
6969         const struct cred *old_cred = NULL;
6970         struct io_sq_data *sqd = data;
6971         struct io_ring_ctx *ctx;
6972         unsigned long timeout = 0;
6973         DEFINE_WAIT(wait);
6974
6975         task_lock(current);
6976         current->files = NULL;
6977         current->nsproxy = NULL;
6978         task_unlock(current);
6979
6980         while (!kthread_should_stop()) {
6981                 int ret;
6982                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6983
6984                 /*
6985                  * Any changes to the sqd lists are synchronized through the
6986                  * kthread parking. This synchronizes the thread vs users,
6987                  * the users are synchronized on the sqd->ctx_lock.
6988                  */
6989                 if (kthread_should_park()) {
6990                         kthread_parkme();
6991                         /*
6992                          * When sq thread is unparked, in case the previous park operation
6993                          * comes from io_put_sq_data(), which means that sq thread is going
6994                          * to be stopped, so here needs to have a check.
6995                          */
6996                         if (kthread_should_stop())
6997                                 break;
6998                 }
6999
7000                 if (unlikely(!list_empty(&sqd->ctx_new_list))) {
7001                         io_sqd_init_new(sqd);
7002                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7003                 }
7004
7005                 sqt_spin = false;
7006                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
7007                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7008                         if (current->cred != ctx->creds) {
7009                                 if (old_cred)
7010                                         revert_creds(old_cred);
7011                                 old_cred = override_creds(ctx->creds);
7012                         }
7013                         io_sq_thread_associate_blkcg(ctx, &cur_css);
7014 #ifdef CONFIG_AUDIT
7015                         current->loginuid = ctx->loginuid;
7016                         current->sessionid = ctx->sessionid;
7017 #endif
7018
7019                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
7020                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
7021                                 sqt_spin = true;
7022
7023                         io_sq_thread_drop_mm_files();
7024                 }
7025
7026                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
7027                         io_run_task_work();
7028                         cond_resched();
7029                         if (sqt_spin)
7030                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7031                         continue;
7032                 }
7033
7034                 if (kthread_should_park())
7035                         continue;
7036
7037                 needs_sched = true;
7038                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
7039                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7040                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
7041                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
7042                                 needs_sched = false;
7043                                 break;
7044                         }
7045                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
7046                                 needs_sched = false;
7047                                 break;
7048                         }
7049                 }
7050
7051                 if (needs_sched) {
7052                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7053                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7054
7055                         schedule();
7056                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7057                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
7058                 }
7059
7060                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
7061                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7062         }
7063
7064         io_run_task_work();
7065
7066         if (cur_css)
7067                 io_sq_thread_unassociate_blkcg();
7068         if (old_cred)
7069                 revert_creds(old_cred);
7070
7071         task_lock(current);
7072         current->files = old_files;
7073         current->nsproxy = old_nsproxy;
7074         task_unlock(current);
7075
7076         kthread_parkme();
7077
7078         return 0;
7079 }
7080
7081 struct io_wait_queue {
7082         struct wait_queue_entry wq;
7083         struct io_ring_ctx *ctx;
7084         unsigned to_wait;
7085         unsigned nr_timeouts;
7086 };
7087
7088 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
7089 {
7090         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
7091
7092         /*
7093          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
7094          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
7095          * regardless of event count.
7096          */
7097         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
7098                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
7099 }
7100
7101 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
7102                             int wake_flags, void *key)
7103 {
7104         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
7105                                                         wq);
7106
7107         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
7108         if (!io_should_wake(iowq, true))
7109                 return -1;
7110
7111         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7112 }
7113
7114 static int io_run_task_work_sig(void)
7115 {
7116         if (io_run_task_work())
7117                 return 1;
7118         if (!signal_pending(current))
7119                 return 0;
7120         if (test_tsk_thread_flag(current, TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7121                 return -ERESTARTSYS;
7122         return -EINTR;
7123 }
7124
7125 /*
7126  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7127  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7128  */
7129 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7130                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7131                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7132 {
7133         struct io_wait_queue iowq = {
7134                 .wq = {
7135                         .private        = current,
7136                         .func           = io_wake_function,
7137                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7138                 },
7139                 .ctx            = ctx,
7140                 .to_wait        = min_events,
7141         };
7142         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7143         struct timespec64 ts;
7144         signed long timeout = 0;
7145         int ret = 0;
7146
7147         do {
7148                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
7149                         return 0;
7150                 if (!io_run_task_work())
7151                         break;
7152         } while (1);
7153
7154         if (sig) {
7155 #ifdef CONFIG_COMPAT
7156                 if (in_compat_syscall())
7157                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7158                                                       sigsz);
7159                 else
7160 #endif
7161                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7162
7163                 if (ret)
7164                         return ret;
7165         }
7166
7167         if (uts) {
7168                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7169                         return -EFAULT;
7170                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7171         }
7172
7173         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7174         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7175         do {
7176                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
7177                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7178                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
7179                 ret = io_run_task_work_sig();
7180                 if (ret > 0)
7181                         continue;
7182                 else if (ret < 0)
7183                         break;
7184                 if (io_should_wake(&iowq, false))
7185                         break;
7186                 if (uts) {
7187                         timeout = schedule_timeout(timeout);
7188                         if (timeout == 0) {
7189                                 ret = -ETIME;
7190                                 break;
7191                         }
7192                 } else {
7193                         schedule();
7194                 }
7195         } while (1);
7196         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7197
7198         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7199
7200         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7201 }
7202
7203 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7204 {
7205 #if defined(CONFIG_UNIX)
7206         if (ctx->ring_sock) {
7207                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7208                 struct sk_buff *skb;
7209
7210                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7211                         kfree_skb(skb);
7212         }
7213 #else
7214         int i;
7215
7216         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7217                 struct file *file;
7218
7219                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7220                 if (file)
7221                         fput(file);
7222         }
7223 #endif
7224 }
7225
7226 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
7227 {
7228         struct fixed_file_data *data;
7229
7230         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
7231         complete(&data->done);
7232 }
7233
7234 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7235 {
7236         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7237         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
7238         unsigned nr_tables, i;
7239
7240         if (!data)
7241                 return -ENXIO;
7242
7243         spin_lock_bh(&data->lock);
7244         ref_node = data->node;
7245         spin_unlock_bh(&data->lock);
7246         if (ref_node)
7247                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
7248
7249         percpu_ref_kill(&data->refs);
7250
7251         /* wait for all refs nodes to complete */
7252         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
7253         wait_for_completion(&data->done);
7254
7255         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7256         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7257         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7258                 kfree(data->table[i].files);
7259         kfree(data->table);
7260         percpu_ref_exit(&data->refs);
7261         kfree(data);
7262         ctx->file_data = NULL;
7263         ctx->nr_user_files = 0;
7264         return 0;
7265 }
7266
7267 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7268 {
7269         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7270                 /*
7271                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
7272                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
7273                  * set to a single CPU.
7274                  */
7275                 if (sqd->thread) {
7276                         kthread_park(sqd->thread);
7277                         kthread_stop(sqd->thread);
7278                 }
7279
7280                 kfree(sqd);
7281         }
7282 }
7283
7284 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7285 {
7286         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7287         struct io_sq_data *sqd;
7288         struct fd f;
7289
7290         f = fdget(p->wq_fd);
7291         if (!f.file)
7292                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7293         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7294                 fdput(f);
7295                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7296         }
7297
7298         ctx_attach = f.file->private_data;
7299         sqd = ctx_attach->sq_data;
7300         if (!sqd) {
7301                 fdput(f);
7302                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7303         }
7304
7305         refcount_inc(&sqd->refs);
7306         fdput(f);
7307         return sqd;
7308 }
7309
7310 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p)
7311 {
7312         struct io_sq_data *sqd;
7313
7314         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)
7315                 return io_attach_sq_data(p);
7316
7317         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7318         if (!sqd)
7319                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7320
7321         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7322         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7323         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_new_list);
7324         mutex_init(&sqd->ctx_lock);
7325         mutex_init(&sqd->lock);
7326         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7327         return sqd;
7328 }
7329
7330 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7331         __releases(&sqd->lock)
7332 {
7333         if (!sqd->thread)
7334                 return;
7335         kthread_unpark(sqd->thread);
7336         mutex_unlock(&sqd->lock);
7337 }
7338
7339 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7340         __acquires(&sqd->lock)
7341 {
7342         if (!sqd->thread)
7343                 return;
7344         mutex_lock(&sqd->lock);
7345         kthread_park(sqd->thread);
7346 }
7347
7348 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
7349 {
7350         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7351
7352         if (sqd) {
7353                 if (sqd->thread) {
7354                         /*
7355                          * We may arrive here from the error branch in
7356                          * io_sq_offload_create() where the kthread is created
7357                          * without being waked up, thus wake it up now to make
7358                          * sure the wait will complete.
7359                          */
7360                         wake_up_process(sqd->thread);
7361                         wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
7362
7363                         io_sq_thread_park(sqd);
7364                 }
7365
7366                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7367                 list_del(&ctx->sqd_list);
7368                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7369                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7370
7371                 if (sqd->thread)
7372                         io_sq_thread_unpark(sqd);
7373
7374                 io_put_sq_data(sqd);
7375                 ctx->sq_data = NULL;
7376         }
7377 }
7378
7379 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
7380 {
7381         io_sq_thread_stop(ctx);
7382
7383         if (ctx->io_wq) {
7384                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
7385                 ctx->io_wq = NULL;
7386         }
7387 }
7388
7389 #if defined(CONFIG_UNIX)
7390 /*
7391  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7392  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7393  * loops in the file referencing.
7394  */
7395 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7396 {
7397         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7398         struct scm_fp_list *fpl;
7399         struct sk_buff *skb;
7400         int i, nr_files;
7401
7402         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7403         if (!fpl)
7404                 return -ENOMEM;
7405
7406         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7407         if (!skb) {
7408                 kfree(fpl);
7409                 return -ENOMEM;
7410         }
7411
7412         skb->sk = sk;
7413
7414         nr_files = 0;
7415         fpl->user = get_uid(ctx->user);
7416         for (i = 0; i < nr; i++) {
7417                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7418
7419                 if (!file)
7420                         continue;
7421                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7422                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7423                 nr_files++;
7424         }
7425
7426         if (nr_files) {
7427                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7428                 fpl->count = nr_files;
7429                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7430                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7431                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7432                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7433
7434                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7435                         fput(fpl->fp[i]);
7436         } else {
7437                 kfree_skb(skb);
7438                 kfree(fpl);
7439         }
7440
7441         return 0;
7442 }
7443
7444 /*
7445  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7446  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7447  * garbage collection to take care of this problem for us.
7448  */
7449 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7450 {
7451         unsigned left, total;
7452         int ret = 0;
7453
7454         total = 0;
7455         left = ctx->nr_user_files;
7456         while (left) {
7457                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7458
7459                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7460                 if (ret)
7461                         break;
7462                 left -= this_files;
7463                 total += this_files;
7464         }
7465
7466         if (!ret)
7467                 return 0;
7468
7469         while (total < ctx->nr_user_files) {
7470                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7471
7472                 if (file)
7473                         fput(file);
7474                 total++;
7475         }
7476
7477         return ret;
7478 }
7479 #else
7480 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7481 {
7482         return 0;
7483 }
7484 #endif
7485
7486 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_file_data *file_data,
7487                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7488 {
7489         int i;
7490
7491         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7492                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7493                 unsigned this_files;
7494
7495                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7496                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7497                                         GFP_KERNEL);
7498                 if (!table->files)
7499                         break;
7500                 nr_files -= this_files;
7501         }
7502
7503         if (i == nr_tables)
7504                 return 0;
7505
7506         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7507                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7508                 kfree(table->files);
7509         }
7510         return 1;
7511 }
7512
7513 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
7514 {
7515 #if defined(CONFIG_UNIX)
7516         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7517         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7518         struct sk_buff *skb;
7519         int i;
7520
7521         __skb_queue_head_init(&list);
7522
7523         /*
7524          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7525          * remove this entry and rearrange the file array.
7526          */
7527         skb = skb_dequeue(head);
7528         while (skb) {
7529                 struct scm_fp_list *fp;
7530
7531                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7532                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7533                         int left;
7534
7535                         if (fp->fp[i] != file)
7536                                 continue;
7537
7538                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7539                         left = fp->count - 1 - i;
7540                         if (left) {
7541                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7542                                                 left * sizeof(struct file *));
7543                         }
7544                         fp->count--;
7545                         if (!fp->count) {
7546                                 kfree_skb(skb);
7547                                 skb = NULL;
7548                         } else {
7549                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7550                         }
7551                         fput(file);
7552                         file = NULL;
7553                         break;
7554                 }
7555
7556                 if (!file)
7557                         break;
7558
7559                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7560
7561                 skb = skb_dequeue(head);
7562         }
7563
7564         if (skb_peek(&list)) {
7565                 spin_lock_irq(&head->lock);
7566                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7567                         __skb_queue_tail(head, skb);
7568                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7569         }
7570 #else
7571         fput(file);
7572 #endif
7573 }
7574
7575 struct io_file_put {
7576         struct list_head list;
7577         struct file *file;
7578 };
7579
7580 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7581 {
7582         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
7583         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
7584         struct io_file_put *pfile, *tmp;
7585
7586         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
7587                 list_del(&pfile->list);
7588                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
7589                 kfree(pfile);
7590         }
7591
7592         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7593         kfree(ref_node);
7594         percpu_ref_put(&file_data->refs);
7595 }
7596
7597 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
7598 {
7599         struct io_ring_ctx *ctx;
7600         struct llist_node *node;
7601
7602         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
7603         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
7604
7605         while (node) {
7606                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7607                 struct llist_node *next = node->next;
7608
7609                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
7610                 __io_file_put_work(ref_node);
7611                 node = next;
7612         }
7613 }
7614
7615 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7616 {
7617         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7618         struct fixed_file_data *data;
7619         struct io_ring_ctx *ctx;
7620         bool first_add = false;
7621         int delay = HZ;
7622
7623         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
7624         data = ref_node->file_data;
7625         ctx = data->ctx;
7626
7627         spin_lock_bh(&data->lock);
7628         ref_node->done = true;
7629
7630         while (!list_empty(&data->ref_list)) {
7631                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
7632                                         struct fixed_file_ref_node, node);
7633                 /* recycle ref nodes in order */
7634                 if (!ref_node->done)
7635                         break;
7636                 list_del(&ref_node->node);
7637                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
7638         }
7639         spin_unlock_bh(&data->lock);
7640
7641         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7642                 delay = 0;
7643
7644         if (!delay)
7645                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
7646         else if (first_add)
7647                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
7648 }
7649
7650 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
7651                         struct io_ring_ctx *ctx)
7652 {
7653         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7654
7655         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7656         if (!ref_node)
7657                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7658
7659         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
7660                             0, GFP_KERNEL)) {
7661                 kfree(ref_node);
7662                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7663         }
7664         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7665         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
7666         ref_node->file_data = ctx->file_data;
7667         ref_node->done = false;
7668         return ref_node;
7669 }
7670
7671 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7672 {
7673         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7674         kfree(ref_node);
7675 }
7676
7677 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7678                                  unsigned nr_args)
7679 {
7680         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7681         unsigned nr_tables, i;
7682         struct file *file;
7683         int fd, ret = -ENOMEM;
7684         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7685         struct fixed_file_data *file_data;
7686
7687         if (ctx->file_data)
7688                 return -EBUSY;
7689         if (!nr_args)
7690                 return -EINVAL;
7691         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7692                 return -EMFILE;
7693
7694         file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
7695         if (!file_data)
7696                 return -ENOMEM;
7697         file_data->ctx = ctx;
7698         init_completion(&file_data->done);
7699         INIT_LIST_HEAD(&file_data->ref_list);
7700         spin_lock_init(&file_data->lock);
7701
7702         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7703         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7704                                    GFP_KERNEL);
7705         if (!file_data->table)
7706                 goto out_free;
7707
7708         if (percpu_ref_init(&file_data->refs, io_file_ref_kill,
7709                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
7710                 goto out_free;
7711
7712         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7713                 goto out_ref;
7714         ctx->file_data = file_data;
7715
7716         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7717                 struct fixed_file_table *table;
7718                 unsigned index;
7719
7720                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7721                         ret = -EFAULT;
7722                         goto out_fput;
7723                 }
7724                 /* allow sparse sets */
7725                 if (fd == -1)
7726                         continue;
7727
7728                 file = fget(fd);
7729                 ret = -EBADF;
7730                 if (!file)
7731                         goto out_fput;
7732
7733                 /*
7734                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7735                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7736                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7737                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7738                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7739                  */
7740                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7741                         fput(file);
7742                         goto out_fput;
7743                 }
7744                 table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7745                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7746                 table->files[index] = file;
7747         }
7748
7749         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7750         if (ret) {
7751                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7752                 return ret;
7753         }
7754
7755         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7756         if (IS_ERR(ref_node)) {
7757                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7758                 return PTR_ERR(ref_node);
7759         }
7760
7761         file_data->node = ref_node;
7762         spin_lock_bh(&file_data->lock);
7763         list_add_tail(&ref_node->node, &file_data->ref_list);
7764         spin_unlock_bh(&file_data->lock);
7765         percpu_ref_get(&file_data->refs);
7766         return ret;
7767 out_fput:
7768         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7769                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7770                 if (file)
7771                         fput(file);
7772         }
7773         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7774                 kfree(file_data->table[i].files);
7775         ctx->nr_user_files = 0;
7776 out_ref:
7777         percpu_ref_exit(&file_data->refs);
7778 out_free:
7779         kfree(file_data->table);
7780         kfree(file_data);
7781         ctx->file_data = NULL;
7782         return ret;
7783 }
7784
7785 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7786                                 int index)
7787 {
7788 #if defined(CONFIG_UNIX)
7789         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7790         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7791         struct sk_buff *skb;
7792
7793         /*
7794          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7795          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7796          * and filling it in.
7797          */
7798         spin_lock_irq(&head->lock);
7799         skb = skb_peek(head);
7800         if (skb) {
7801                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7802
7803                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7804                         __skb_unlink(skb, head);
7805                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7806                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7807                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7808                         fpl->count++;
7809                         spin_lock_irq(&head->lock);
7810                         __skb_queue_head(head, skb);
7811                 } else {
7812                         skb = NULL;
7813                 }
7814         }
7815         spin_unlock_irq(&head->lock);
7816
7817         if (skb) {
7818                 fput(file);
7819                 return 0;
7820         }
7821
7822         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7823 #else
7824         return 0;
7825 #endif
7826 }
7827
7828 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7829                                  struct file *file)
7830 {
7831         struct io_file_put *pfile;
7832         struct fixed_file_ref_node *ref_node = data->node;
7833
7834         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7835         if (!pfile)
7836                 return -ENOMEM;
7837
7838         pfile->file = file;
7839         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7840
7841         return 0;
7842 }
7843
7844 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7845                                  struct io_uring_files_update *up,
7846                                  unsigned nr_args)
7847 {
7848         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7849         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7850         struct file *file;
7851         __s32 __user *fds;
7852         int fd, i, err;
7853         __u32 done;
7854         bool needs_switch = false;
7855
7856         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7857                 return -EOVERFLOW;
7858         if (done > ctx->nr_user_files)
7859                 return -EINVAL;
7860
7861         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7862         if (IS_ERR(ref_node))
7863                 return PTR_ERR(ref_node);
7864
7865         done = 0;
7866         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7867         while (nr_args) {
7868                 struct fixed_file_table *table;
7869                 unsigned index;
7870
7871                 err = 0;
7872                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7873                         err = -EFAULT;
7874                         break;
7875                 }
7876                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7877                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7878                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7879                 if (table->files[index]) {
7880                         file = table->files[index];
7881                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7882                         if (err)
7883                                 break;
7884                         table->files[index] = NULL;
7885                         needs_switch = true;
7886                 }
7887                 if (fd != -1) {
7888                         file = fget(fd);
7889                         if (!file) {
7890                                 err = -EBADF;
7891                                 break;
7892                         }
7893                         /*
7894                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7895                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7896                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7897                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7898                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7899                          * support regular read/write anyway.
7900                          */
7901                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7902                                 fput(file);
7903                                 err = -EBADF;
7904                                 break;
7905                         }
7906                         table->files[index] = file;
7907                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7908                         if (err) {
7909                                 table->files[index] = NULL;
7910                                 fput(file);
7911                                 break;
7912                         }
7913                 }
7914                 nr_args--;
7915                 done++;
7916                 up->offset++;
7917         }
7918
7919         if (needs_switch) {
7920                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7921                 spin_lock_bh(&data->lock);
7922                 list_add_tail(&ref_node->node, &data->ref_list);
7923                 data->node = ref_node;
7924                 spin_unlock_bh(&data->lock);
7925                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7926         } else
7927                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7928
7929         return done ? done : err;
7930 }
7931
7932 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7933                                unsigned nr_args)
7934 {
7935         struct io_uring_files_update up;
7936
7937         if (!ctx->file_data)
7938                 return -ENXIO;
7939         if (!nr_args)
7940                 return -EINVAL;
7941         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7942                 return -EFAULT;
7943         if (up.resv)
7944                 return -EINVAL;
7945
7946         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7947 }
7948
7949 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7950 {
7951         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7952
7953         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7954         io_put_req(req);
7955 }
7956
7957 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7958                               struct io_uring_params *p)
7959 {
7960         struct io_wq_data data;
7961         struct fd f;
7962         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7963         unsigned int concurrency;
7964         int ret = 0;
7965
7966         data.user = ctx->user;
7967         data.free_work = io_free_work;
7968         data.do_work = io_wq_submit_work;
7969
7970         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7971                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7972                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7973
7974                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7975                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7976                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7977                         ctx->io_wq = NULL;
7978                 }
7979                 return ret;
7980         }
7981
7982         f = fdget(p->wq_fd);
7983         if (!f.file)
7984                 return -EBADF;
7985
7986         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7987                 ret = -EINVAL;
7988                 goto out_fput;
7989         }
7990
7991         ctx_attach = f.file->private_data;
7992         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7993         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7994                 ret = -EINVAL;
7995                 goto out_fput;
7996         }
7997
7998         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7999 out_fput:
8000         fdput(f);
8001         return ret;
8002 }
8003
8004 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task)
8005 {
8006         struct io_uring_task *tctx;
8007         int ret;
8008
8009         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
8010         if (unlikely(!tctx))
8011                 return -ENOMEM;
8012
8013         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
8014         if (unlikely(ret)) {
8015                 kfree(tctx);
8016                 return ret;
8017         }
8018
8019         xa_init(&tctx->xa);
8020         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
8021         tctx->last = NULL;
8022         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
8023         tctx->sqpoll = false;
8024         io_init_identity(&tctx->__identity);
8025         tctx->identity = &tctx->__identity;
8026         task->io_uring = tctx;
8027         return 0;
8028 }
8029
8030 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8031 {
8032         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8033
8034         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8035         WARN_ON_ONCE(refcount_read(&tctx->identity->count) != 1);
8036         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
8037                 kfree(tctx->identity);
8038         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8039         kfree(tctx);
8040         tsk->io_uring = NULL;
8041 }
8042
8043 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8044                                 struct io_uring_params *p)
8045 {
8046         int ret;
8047
8048         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8049                 struct io_sq_data *sqd;
8050
8051                 ret = -EPERM;
8052                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_NICE))
8053                         goto err;
8054
8055                 sqd = io_get_sq_data(p);
8056                 if (IS_ERR(sqd)) {
8057                         ret = PTR_ERR(sqd);
8058                         goto err;
8059                 }
8060
8061                 ctx->sq_data = sqd;
8062                 io_sq_thread_park(sqd);
8063                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
8064                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_new_list);
8065                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
8066                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8067
8068                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8069                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8070                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8071
8072                 if (sqd->thread)
8073                         goto done;
8074
8075                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8076                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8077
8078                         ret = -EINVAL;
8079                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
8080                                 goto err;
8081                         if (!cpu_online(cpu))
8082                                 goto err;
8083
8084                         sqd->thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread, sqd,
8085                                                         cpu, "io_uring-sq");
8086                 } else {
8087                         sqd->thread = kthread_create(io_sq_thread, sqd,
8088                                                         "io_uring-sq");
8089                 }
8090                 if (IS_ERR(sqd->thread)) {
8091                         ret = PTR_ERR(sqd->thread);
8092                         sqd->thread = NULL;
8093                         goto err;
8094                 }
8095                 ret = io_uring_alloc_task_context(sqd->thread);
8096                 if (ret)
8097                         goto err;
8098         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8099                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8100                 ret = -EINVAL;
8101                 goto err;
8102         }
8103
8104 done:
8105         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
8106         if (ret)
8107                 goto err;
8108
8109         return 0;
8110 err:
8111         io_finish_async(ctx);
8112         return ret;
8113 }
8114
8115 static void io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx)
8116 {
8117         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8118
8119         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && sqd->thread)
8120                 wake_up_process(sqd->thread);
8121 }
8122
8123 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8124                                       unsigned long nr_pages)
8125 {
8126         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8127 }
8128
8129 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8130                                    unsigned long nr_pages)
8131 {
8132         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8133
8134         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8135         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8136
8137         do {
8138                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8139                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8140                 if (new_pages > page_limit)
8141                         return -ENOMEM;
8142         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8143                                         new_pages) != cur_pages);
8144
8145         return 0;
8146 }
8147
8148 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
8149                              enum io_mem_account acct)
8150 {
8151         if (ctx->limit_mem)
8152                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8153
8154         if (ctx->mm_account) {
8155                 if (acct == ACCT_LOCKED) {
8156                         mmap_write_lock(ctx->mm_account);
8157                         ctx->mm_account->locked_vm -= nr_pages;
8158                         mmap_write_unlock(ctx->mm_account);
8159                 }else if (acct == ACCT_PINNED) {
8160                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8161                 }
8162         }
8163 }
8164
8165 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
8166                           enum io_mem_account acct)
8167 {
8168         int ret;
8169
8170         if (ctx->limit_mem) {
8171                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8172                 if (ret)
8173                         return ret;
8174         }
8175
8176         if (ctx->mm_account) {
8177                 if (acct == ACCT_LOCKED) {
8178                         mmap_write_lock(ctx->mm_account);
8179                         ctx->mm_account->locked_vm += nr_pages;
8180                         mmap_write_unlock(ctx->mm_account);
8181                 } else if (acct == ACCT_PINNED) {
8182                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8183                 }
8184         }
8185
8186         return 0;
8187 }
8188
8189 static void io_mem_free(void *ptr)
8190 {
8191         struct page *page;
8192
8193         if (!ptr)
8194                 return;
8195
8196         page = virt_to_head_page(ptr);
8197         if (put_page_testzero(page))
8198                 free_compound_page(page);
8199 }
8200
8201 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8202 {
8203         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8204                                 __GFP_NORETRY;
8205
8206         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8207 }
8208
8209 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8210                                 size_t *sq_offset)
8211 {
8212         struct io_rings *rings;
8213         size_t off, sq_array_size;
8214
8215         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8216         if (off == SIZE_MAX)
8217                 return SIZE_MAX;
8218
8219 #ifdef CONFIG_SMP
8220         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8221         if (off == 0)
8222                 return SIZE_MAX;
8223 #endif
8224
8225         if (sq_offset)
8226                 *sq_offset = off;
8227
8228         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8229         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8230                 return SIZE_MAX;
8231
8232         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8233                 return SIZE_MAX;
8234
8235         return off;
8236 }
8237
8238 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
8239 {
8240         size_t pages;
8241
8242         pages = (size_t)1 << get_order(
8243                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
8244         pages += (size_t)1 << get_order(
8245                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
8246
8247         return pages;
8248 }
8249
8250 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8251 {
8252         int i, j;
8253
8254         if (!ctx->user_bufs)
8255                 return -ENXIO;
8256
8257         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8258                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8259
8260                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8261                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8262
8263                 if (imu->acct_pages)
8264                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8265                 kvfree(imu->bvec);
8266                 imu->nr_bvecs = 0;
8267         }
8268
8269         kfree(ctx->user_bufs);
8270         ctx->user_bufs = NULL;
8271         ctx->nr_user_bufs = 0;
8272         return 0;
8273 }
8274
8275 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8276                        void __user *arg, unsigned index)
8277 {
8278         struct iovec __user *src;
8279
8280 #ifdef CONFIG_COMPAT
8281         if (ctx->compat) {
8282                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8283                 struct compat_iovec ciov;
8284
8285                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8286                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8287                         return -EFAULT;
8288
8289                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8290                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8291                 return 0;
8292         }
8293 #endif
8294         src = (struct iovec __user *) arg;
8295         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8296                 return -EFAULT;
8297         return 0;
8298 }
8299
8300 /*
8301  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8302  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8303  * match that one.
8304  *
8305  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8306  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8307  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8308  */
8309 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8310                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8311 {
8312         int i, j;
8313
8314         /* check current page array */
8315         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8316                 if (!PageCompound(pages[i]))
8317                         continue;
8318                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8319                         return true;
8320         }
8321
8322         /* check previously registered pages */
8323         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8324                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8325
8326                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8327                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8328                                 continue;
8329                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8330                                 return true;
8331                 }
8332         }
8333
8334         return false;
8335 }
8336
8337 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8338                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8339                                  struct page **last_hpage)
8340 {
8341         int i, ret;
8342
8343         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8344                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8345                         imu->acct_pages++;
8346                 } else {
8347                         struct page *hpage;
8348
8349                         hpage = compound_head(pages[i]);
8350                         if (hpage == *last_hpage)
8351                                 continue;
8352                         *last_hpage = hpage;
8353                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8354                                 continue;
8355                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8356                 }
8357         }
8358
8359         if (!imu->acct_pages)
8360                 return 0;
8361
8362         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8363         if (ret)
8364                 imu->acct_pages = 0;
8365         return ret;
8366 }
8367
8368 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8369                                   unsigned nr_args)
8370 {
8371         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8372         struct page **pages = NULL;
8373         struct page *last_hpage = NULL;
8374         int i, j, got_pages = 0;
8375         int ret = -EINVAL;
8376
8377         if (ctx->user_bufs)
8378                 return -EBUSY;
8379         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8380                 return -EINVAL;
8381
8382         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8383                                         GFP_KERNEL);
8384         if (!ctx->user_bufs)
8385                 return -ENOMEM;
8386
8387         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8388                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8389                 unsigned long off, start, end, ubuf;
8390                 int pret, nr_pages;
8391                 struct iovec iov;
8392                 size_t size;
8393
8394                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8395                 if (ret)
8396                         goto err;
8397
8398                 /*
8399                  * Don't impose further limits on the size and buffer
8400                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8401                  * submitted if they are wrong.
8402                  */
8403                 ret = -EFAULT;
8404                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
8405                         goto err;
8406
8407                 /* arbitrary limit, but we need something */
8408                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
8409                         goto err;
8410
8411                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
8412                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8413                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8414                 nr_pages = end - start;
8415
8416                 ret = 0;
8417                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
8418                         kvfree(vmas);
8419                         kvfree(pages);
8420                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
8421                                                 GFP_KERNEL);
8422                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
8423                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
8424                                         GFP_KERNEL);
8425                         if (!pages || !vmas) {
8426                                 ret = -ENOMEM;
8427                                 goto err;
8428                         }
8429                         got_pages = nr_pages;
8430                 }
8431
8432                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8433                                                 GFP_KERNEL);
8434                 ret = -ENOMEM;
8435                 if (!imu->bvec)
8436                         goto err;
8437
8438                 ret = 0;
8439                 mmap_read_lock(current->mm);
8440                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
8441                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8442                                       pages, vmas);
8443                 if (pret == nr_pages) {
8444                         /* don't support file backed memory */
8445                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8446                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
8447
8448                                 if (vma->vm_file &&
8449                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8450                                         ret = -EOPNOTSUPP;
8451                                         break;
8452                                 }
8453                         }
8454                 } else {
8455                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8456                 }
8457                 mmap_read_unlock(current->mm);
8458                 if (ret) {
8459                         /*
8460                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
8461                          * release any pages we did get
8462                          */
8463                         if (pret > 0)
8464                                 unpin_user_pages(pages, pret);
8465                         kvfree(imu->bvec);
8466                         goto err;
8467                 }
8468
8469                 ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, &last_hpage);
8470                 if (ret) {
8471                         unpin_user_pages(pages, pret);
8472                         kvfree(imu->bvec);
8473                         goto err;
8474                 }
8475
8476                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8477                 size = iov.iov_len;
8478                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8479                         size_t vec_len;
8480
8481                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8482                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
8483                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
8484                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
8485                         off = 0;
8486                         size -= vec_len;
8487                 }
8488                 /* store original address for later verification */
8489                 imu->ubuf = ubuf;
8490                 imu->len = iov.iov_len;
8491                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
8492
8493                 ctx->nr_user_bufs++;
8494         }
8495         kvfree(pages);
8496         kvfree(vmas);
8497         return 0;
8498 err:
8499         kvfree(pages);
8500         kvfree(vmas);
8501         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8502         return ret;
8503 }
8504
8505 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8506 {
8507         __s32 __user *fds = arg;
8508         int fd;
8509
8510         if (ctx->cq_ev_fd)
8511                 return -EBUSY;
8512
8513         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8514                 return -EFAULT;
8515
8516         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8517         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8518                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8519                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8520                 return ret;
8521         }
8522
8523         return 0;
8524 }
8525
8526 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8527 {
8528         if (ctx->cq_ev_fd) {
8529                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8530                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8531                 return 0;
8532         }
8533
8534         return -ENXIO;
8535 }
8536
8537 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
8538 {
8539         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8540         struct io_buffer *buf = p;
8541
8542         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
8543         return 0;
8544 }
8545
8546 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8547 {
8548         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
8549         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
8550 }
8551
8552 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8553 {
8554         io_finish_async(ctx);
8555         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8556
8557         if (ctx->sqo_task) {
8558                 put_task_struct(ctx->sqo_task);
8559                 ctx->sqo_task = NULL;
8560                 mmdrop(ctx->mm_account);
8561                 ctx->mm_account = NULL;
8562         }
8563
8564 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
8565         if (ctx->sqo_blkcg_css)
8566                 css_put(ctx->sqo_blkcg_css);
8567 #endif
8568
8569         io_sqe_files_unregister(ctx);
8570         io_eventfd_unregister(ctx);
8571         io_destroy_buffers(ctx);
8572         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
8573
8574 #if defined(CONFIG_UNIX)
8575         if (ctx->ring_sock) {
8576                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8577                 sock_release(ctx->ring_sock);
8578         }
8579 #endif
8580
8581         io_mem_free(ctx->rings);
8582         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8583
8584         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8585         free_uid(ctx->user);
8586         put_cred(ctx->creds);
8587         kfree(ctx->cancel_hash);
8588         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
8589         kfree(ctx);
8590 }
8591
8592 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8593 {
8594         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8595         __poll_t mask = 0;
8596
8597         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8598         /*
8599          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8600          * io_commit_cqring
8601          */
8602         smp_rmb();
8603         if (!io_sqring_full(ctx))
8604                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8605         if (io_cqring_events(ctx, false))
8606                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8607
8608         return mask;
8609 }
8610
8611 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8612 {
8613         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8614
8615         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8616 }
8617
8618 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
8619 {
8620         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8621         struct io_identity *iod;
8622
8623         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8624         if (iod) {
8625                 put_cred(iod->creds);
8626                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
8627                         kfree(iod);
8628         }
8629         return 0;
8630 }
8631
8632 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8633 {
8634         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
8635                                                exit_work);
8636
8637         /*
8638          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8639          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8640          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8641          * as nobody else will be looking for them.
8642          */
8643         do {
8644                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8645         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8646         io_ring_ctx_free(ctx);
8647 }
8648
8649 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8650 {
8651         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8652
8653         return req->ctx == data;
8654 }
8655
8656 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8657 {
8658         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8659         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8660         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8661         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8662         if (ctx->rings)
8663                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8664         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8665
8666         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8667         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8668
8669         if (ctx->io_wq)
8670                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8671
8672         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8673         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8674         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
8675
8676         /*
8677          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
8678          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
8679          * spurious failure in setting up a new ring.
8680          */
8681         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
8682                          ACCT_LOCKED);
8683
8684         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8685         /*
8686          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8687          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8688          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8689          * over using system_wq.
8690          */
8691         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8692 }
8693
8694 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8695 {
8696         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8697
8698         file->private_data = NULL;
8699         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8700         return 0;
8701 }
8702
8703 struct io_task_cancel {
8704         struct task_struct *task;
8705         struct files_struct *files;
8706 };
8707
8708 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8709 {
8710         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8711         struct io_task_cancel *cancel = data;
8712         bool ret;
8713
8714         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8715                 unsigned long flags;
8716                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8717
8718                 /* protect against races with linked timeouts */
8719                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8720                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8721                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8722         } else {
8723                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8724         }
8725         return ret;
8726 }
8727
8728 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8729                                   struct task_struct *task,
8730                                   struct files_struct *files)
8731 {
8732         struct io_defer_entry *de = NULL;
8733         LIST_HEAD(list);
8734
8735         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8736         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8737                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8738                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8739                         break;
8740                 }
8741         }
8742         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8743
8744         while (!list_empty(&list)) {
8745                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8746                 list_del_init(&de->list);
8747                 req_set_fail_links(de->req);
8748                 io_put_req(de->req);
8749                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8750                 kfree(de);
8751         }
8752 }
8753
8754 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8755                                   struct task_struct *task,
8756                                   struct files_struct *files)
8757 {
8758         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8759                 struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files };
8760                 struct io_kiocb *req;
8761                 DEFINE_WAIT(wait);
8762                 bool found = false;
8763
8764                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8765                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
8766                         if (req->task != task ||
8767                             req->work.identity->files != files)
8768                                 continue;
8769                         found = true;
8770                         break;
8771                 }
8772                 if (found)
8773                         prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8774                                         TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8775                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8776
8777                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
8778                 if (!found)
8779                         break;
8780
8781                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, &cancel, true);
8782                 io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8783                 io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8784                 /* cancellations _may_ trigger task work */
8785                 io_run_task_work();
8786                 schedule();
8787                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8788         }
8789 }
8790
8791 static void __io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8792                                             struct task_struct *task)
8793 {
8794         while (1) {
8795                 struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = NULL, };
8796                 enum io_wq_cancel cret;
8797                 bool ret = false;
8798
8799                 cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, &cancel, true);
8800                 if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8801                         ret = true;
8802
8803                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8804                 if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8805                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8806                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8807                                 ret = true;
8808                         }
8809                 }
8810
8811                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, NULL);
8812                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, NULL);
8813                 ret |= io_run_task_work();
8814                 if (!ret)
8815                         break;
8816                 cond_resched();
8817         }
8818 }
8819
8820 /*
8821  * We need to iteratively cancel requests, in case a request has dependent
8822  * hard links. These persist even for failure of cancelations, hence keep
8823  * looping until none are found.
8824  */
8825 static void io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8826                                           struct files_struct *files)
8827 {
8828         struct task_struct *task = current;
8829
8830         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8831                 task = ctx->sq_data->thread;
8832                 atomic_inc(&task->io_uring->in_idle);
8833                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8834         }
8835
8836         io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8837         io_ring_submit_lock(ctx, (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL));
8838         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8839         io_ring_submit_unlock(ctx, (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL));
8840
8841         if (!files)
8842                 __io_uring_cancel_task_requests(ctx, task);
8843         else
8844                 io_uring_cancel_files(ctx, task, files);
8845
8846         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8847                 atomic_dec(&task->io_uring->in_idle);
8848                 /*
8849                  * If the files that are going away are the ones in the thread
8850                  * identity, clear them out.
8851                  */
8852                 if (task->io_uring->identity->files == files)
8853                         task->io_uring->identity->files = NULL;
8854                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8855         }
8856 }
8857
8858 /*
8859  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8860  */
8861 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
8862 {
8863         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8864         int ret;
8865
8866         if (unlikely(!tctx)) {
8867                 ret = io_uring_alloc_task_context(current);
8868                 if (unlikely(ret))
8869                         return ret;
8870                 tctx = current->io_uring;
8871         }
8872         if (tctx->last != file) {
8873                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8874
8875                 if (!old) {
8876                         get_file(file);
8877                         ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)file,
8878                                                 file, GFP_KERNEL));
8879                         if (ret) {
8880                                 fput(file);
8881                                 return ret;
8882                         }
8883                 }
8884                 tctx->last = file;
8885         }
8886
8887         /*
8888          * This is race safe in that the task itself is doing this, hence it
8889          * cannot be going through the exit/cancel paths at the same time.
8890          * This cannot be modified while exit/cancel is running.
8891          */
8892         if (!tctx->sqpoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
8893                 tctx->sqpoll = true;
8894
8895         return 0;
8896 }
8897
8898 /*
8899  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8900  */
8901 static void io_uring_del_task_file(struct file *file)
8902 {
8903         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8904
8905         if (tctx->last == file)
8906                 tctx->last = NULL;
8907         file = xa_erase(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8908         if (file)
8909                 fput(file);
8910 }
8911
8912 /*
8913  * Drop task note for this file if we're the only ones that hold it after
8914  * pending fput()
8915  */
8916 static void io_uring_attempt_task_drop(struct file *file)
8917 {
8918         if (!current->io_uring)
8919                 return;
8920         /*
8921          * fput() is pending, will be 2 if the only other ref is our potential
8922          * task file note. If the task is exiting, drop regardless of count.
8923          */
8924         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING) ||
8925             atomic_long_read(&file->f_count) == 2)
8926                 io_uring_del_task_file(file);
8927 }
8928
8929 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8930 {
8931         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8932         struct file *file;
8933         unsigned long index;
8934
8935         /* make sure overflow events are dropped */
8936         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8937
8938         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
8939                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8940
8941                 io_uring_cancel_task_requests(ctx, files);
8942                 if (files)
8943                         io_uring_del_task_file(file);
8944         }
8945
8946         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8947 }
8948
8949 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8950 {
8951         unsigned long index;
8952         struct file *file;
8953         s64 inflight;
8954
8955         inflight = percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8956         if (!tctx->sqpoll)
8957                 return inflight;
8958
8959         /*
8960          * If we have SQPOLL rings, then we need to iterate and find them, and
8961          * add the pending count for those.
8962          */
8963         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
8964                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8965
8966                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8967                         struct io_uring_task *__tctx = ctx->sqo_task->io_uring;
8968
8969                         inflight += percpu_counter_sum(&__tctx->inflight);
8970                 }
8971         }
8972
8973         return inflight;
8974 }
8975
8976 /*
8977  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
8978  * requests.
8979  */
8980 void __io_uring_task_cancel(void)
8981 {
8982         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8983         DEFINE_WAIT(wait);
8984         s64 inflight;
8985
8986         /* make sure overflow events are dropped */
8987         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8988
8989         do {
8990                 /* read completions before cancelations */
8991                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8992                 if (!inflight)
8993                         break;
8994                 __io_uring_files_cancel(NULL);
8995
8996                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8997
8998                 /*
8999                  * If we've seen completions, retry. This avoids a race where
9000                  * a completion comes in before we did prepare_to_wait().
9001                  */
9002                 if (inflight != tctx_inflight(tctx))
9003                         continue;
9004                 schedule();
9005                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9006         } while (1);
9007
9008         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9009 }
9010
9011 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
9012 {
9013         io_uring_attempt_task_drop(file);
9014         return 0;
9015 }
9016
9017 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9018                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9019 {
9020         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9021         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9022         struct page *page;
9023         void *ptr;
9024
9025         switch (offset) {
9026         case IORING_OFF_SQ_RING:
9027         case IORING_OFF_CQ_RING:
9028                 ptr = ctx->rings;
9029                 break;
9030         case IORING_OFF_SQES:
9031                 ptr = ctx->sq_sqes;
9032                 break;
9033         default:
9034                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9035         }
9036
9037         page = virt_to_head_page(ptr);
9038         if (sz > page_size(page))
9039                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9040
9041         return ptr;
9042 }
9043
9044 #ifdef CONFIG_MMU
9045
9046 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9047 {
9048         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9049         unsigned long pfn;
9050         void *ptr;
9051
9052         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9053         if (IS_ERR(ptr))
9054                 return PTR_ERR(ptr);
9055
9056         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9057         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9058 }
9059
9060 #else /* !CONFIG_MMU */
9061
9062 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9063 {
9064         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9065 }
9066
9067 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9068 {
9069         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9070 }
9071
9072 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9073         unsigned long addr, unsigned long len,
9074         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9075 {
9076         void *ptr;
9077
9078         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9079         if (IS_ERR(ptr))
9080                 return PTR_ERR(ptr);
9081
9082         return (unsigned long) ptr;
9083 }
9084
9085 #endif /* !CONFIG_MMU */
9086
9087 static void io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9088 {
9089         DEFINE_WAIT(wait);
9090
9091         do {
9092                 if (!io_sqring_full(ctx))
9093                         break;
9094
9095                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9096
9097                 if (!io_sqring_full(ctx))
9098                         break;
9099
9100                 schedule();
9101         } while (!signal_pending(current));
9102
9103         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9104 }
9105
9106 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9107                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9108                           const sigset_t __user **sig)
9109 {
9110         struct io_uring_getevents_arg arg;
9111
9112         /*
9113          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9114          * is just a pointer to the sigset_t.
9115          */
9116         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9117                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9118                 *ts = NULL;
9119                 return 0;
9120         }
9121
9122         /*
9123          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9124          * timespec and sigset_t pointers if good.
9125          */
9126         if (*argsz != sizeof(arg))
9127                 return -EINVAL;
9128         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9129                 return -EFAULT;
9130         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9131         *argsz = arg.sigmask_sz;
9132         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9133         return 0;
9134 }
9135
9136 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9137                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9138                 size_t, argsz)
9139 {
9140         struct io_ring_ctx *ctx;
9141         long ret = -EBADF;
9142         int submitted = 0;
9143         struct fd f;
9144
9145         io_run_task_work();
9146
9147         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9148                         IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG))
9149                 return -EINVAL;
9150
9151         f = fdget(fd);
9152         if (!f.file)
9153                 return -EBADF;
9154
9155         ret = -EOPNOTSUPP;
9156         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9157                 goto out_fput;
9158
9159         ret = -ENXIO;
9160         ctx = f.file->private_data;
9161         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
9162                 goto out_fput;
9163
9164         ret = -EBADFD;
9165         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
9166                 goto out;
9167
9168         /*
9169          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9170          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9171          * we were asked to.
9172          */
9173         ret = 0;
9174         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9175                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list)) {
9176                         bool needs_lock = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
9177
9178                         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
9179                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
9180                         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
9181                 }
9182                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9183                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9184                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT)
9185                         io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9186                 submitted = to_submit;
9187         } else if (to_submit) {
9188                 ret = io_uring_add_task_file(ctx, f.file);
9189                 if (unlikely(ret))
9190                         goto out;
9191                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9192                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9193                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9194
9195                 if (submitted != to_submit)
9196                         goto out;
9197         }
9198         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9199                 const sigset_t __user *sig;
9200                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9201
9202                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9203                 if (unlikely(ret))
9204                         goto out;
9205
9206                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9207
9208                 /*
9209                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9210                  * space applications don't need to do io completion events
9211                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9212                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9213                  */
9214                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9215                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9216                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9217                 } else {
9218                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9219                 }
9220         }
9221
9222 out:
9223         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9224 out_fput:
9225         fdput(f);
9226         return submitted ? submitted : ret;
9227 }
9228
9229 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9230 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
9231 {
9232         struct io_identity *iod = p;
9233         const struct cred *cred = iod->creds;
9234         struct seq_file *m = data;
9235         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9236         struct group_info *gi;
9237         kernel_cap_t cap;
9238         unsigned __capi;
9239         int g;
9240
9241         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9242         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9243         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9244         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9245         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9246         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9247         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9248         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9249         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9250         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9251         gi = cred->group_info;
9252         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9253                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9254                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9255         }
9256         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9257         cap = cred->cap_effective;
9258         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9259                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9260         seq_putc(m, '\n');
9261         return 0;
9262 }
9263
9264 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9265 {
9266         struct io_sq_data *sq = NULL;
9267         bool has_lock;
9268         int i;
9269
9270         /*
9271          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9272          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9273          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9274          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9275          */
9276         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9277
9278         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
9279                 sq = ctx->sq_data;
9280
9281         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9282         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9283         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9284         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9285                 struct fixed_file_table *table;
9286                 struct file *f;
9287
9288                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
9289                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
9290                 if (f)
9291                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9292                 else
9293                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9294         }
9295         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9296         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9297                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9298
9299                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9300                                                 (unsigned int) buf->len);
9301         }
9302         if (has_lock && !idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
9303                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9304                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
9305         }
9306         seq_printf(m, "PollList:\n");
9307         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9308         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9309                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9310                 struct io_kiocb *req;
9311
9312                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9313                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9314                                         req->task->task_works != NULL);
9315         }
9316         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9317         if (has_lock)
9318                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9319 }
9320
9321 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9322 {
9323         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9324
9325         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9326                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9327                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9328         }
9329 }
9330 #endif
9331
9332 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9333         .release        = io_uring_release,
9334         .flush          = io_uring_flush,
9335         .mmap           = io_uring_mmap,
9336 #ifndef CONFIG_MMU
9337         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9338         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9339 #endif
9340         .poll           = io_uring_poll,
9341         .fasync         = io_uring_fasync,
9342 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9343         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9344 #endif
9345 };
9346
9347 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9348                                   struct io_uring_params *p)
9349 {
9350         struct io_rings *rings;
9351         size_t size, sq_array_offset;
9352
9353         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9354         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9355         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9356
9357         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9358         if (size == SIZE_MAX)
9359                 return -EOVERFLOW;
9360
9361         rings = io_mem_alloc(size);
9362         if (!rings)
9363                 return -ENOMEM;
9364
9365         ctx->rings = rings;
9366         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9367         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9368         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9369         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9370         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9371         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9372         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9373
9374         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9375         if (size == SIZE_MAX) {
9376                 io_mem_free(ctx->rings);
9377                 ctx->rings = NULL;
9378                 return -EOVERFLOW;
9379         }
9380
9381         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9382         if (!ctx->sq_sqes) {
9383                 io_mem_free(ctx->rings);
9384                 ctx->rings = NULL;
9385                 return -ENOMEM;
9386         }
9387
9388         return 0;
9389 }
9390
9391 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9392 {
9393         int ret, fd;
9394
9395         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9396         if (fd < 0)
9397                 return fd;
9398
9399         ret = io_uring_add_task_file(ctx, file);
9400         if (ret) {
9401                 put_unused_fd(fd);
9402                 return ret;
9403         }
9404         fd_install(fd, file);
9405         return fd;
9406 }
9407
9408 /*
9409  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9410  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9411  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9412  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9413  */
9414 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9415 {
9416         struct file *file;
9417 #if defined(CONFIG_UNIX)
9418         int ret;
9419
9420         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9421                                 &ctx->ring_sock);
9422         if (ret)
9423                 return ERR_PTR(ret);
9424 #endif
9425
9426         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9427                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9428 #if defined(CONFIG_UNIX)
9429         if (IS_ERR(file)) {
9430                 sock_release(ctx->ring_sock);
9431                 ctx->ring_sock = NULL;
9432         } else {
9433                 ctx->ring_sock->file = file;
9434         }
9435 #endif
9436         return file;
9437 }
9438
9439 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9440                            struct io_uring_params __user *params)
9441 {
9442         struct user_struct *user = NULL;
9443         struct io_ring_ctx *ctx;
9444         struct file *file;
9445         bool limit_mem;
9446         int ret;
9447
9448         if (!entries)
9449                 return -EINVAL;
9450         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9451                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9452                         return -EINVAL;
9453                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9454         }
9455
9456         /*
9457          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9458          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9459          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9460          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9461          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9462          * of CQ ring entries manually.
9463          */
9464         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9465         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9466                 /*
9467                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9468                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9469                  * any cq vs sq ring sizing.
9470                  */
9471                 if (!p->cq_entries)
9472                         return -EINVAL;
9473                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9474                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9475                                 return -EINVAL;
9476                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9477                 }
9478                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9479                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9480                         return -EINVAL;
9481         } else {
9482                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9483         }
9484
9485         user = get_uid(current_user());
9486         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
9487
9488         if (limit_mem) {
9489                 ret = __io_account_mem(user,
9490                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
9491                 if (ret) {
9492                         free_uid(user);
9493                         return ret;
9494                 }
9495         }
9496
9497         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9498         if (!ctx) {
9499                 if (limit_mem)
9500                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
9501                                                                 p->cq_entries));
9502                 free_uid(user);
9503                 return -ENOMEM;
9504         }
9505         ctx->compat = in_compat_syscall();
9506         ctx->user = user;
9507         ctx->creds = get_current_cred();
9508 #ifdef CONFIG_AUDIT
9509         ctx->loginuid = current->loginuid;
9510         ctx->sessionid = current->sessionid;
9511 #endif
9512         ctx->sqo_task = get_task_struct(current);
9513
9514         /*
9515          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9516          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9517          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9518          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9519          */
9520         mmgrab(current->mm);
9521         ctx->mm_account = current->mm;
9522
9523 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
9524         /*
9525          * The sq thread will belong to the original cgroup it was inited in.
9526          * If the cgroup goes offline (e.g. disabling the io controller), then
9527          * issued bios will be associated with the closest cgroup later in the
9528          * block layer.
9529          */
9530         rcu_read_lock();
9531         ctx->sqo_blkcg_css = blkcg_css();
9532         ret = css_tryget_online(ctx->sqo_blkcg_css);
9533         rcu_read_unlock();
9534         if (!ret) {
9535                 /* don't init against a dying cgroup, have the user try again */
9536                 ctx->sqo_blkcg_css = NULL;
9537                 ret = -ENODEV;
9538                 goto err;
9539         }
9540 #endif
9541
9542         /*
9543          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
9544          * the descriptor is installed, it can get closed at any time. Also
9545          * do this before hitting the general error path, as ring freeing
9546          * will un-account as well.
9547          */
9548         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
9549                        ACCT_LOCKED);
9550         ctx->limit_mem = limit_mem;
9551
9552         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9553         if (ret)
9554                 goto err;
9555
9556         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9557         if (ret)
9558                 goto err;
9559
9560         if (!(p->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9561                 io_sq_offload_start(ctx);
9562
9563         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9564         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9565         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9566         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9567         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9568         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9569         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9570         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9571
9572         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9573         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9574         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9575         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9576         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9577         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9578         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9579         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9580
9581         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9582                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9583                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9584                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9585                         IORING_FEAT_EXT_ARG;
9586
9587         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9588                 ret = -EFAULT;
9589                 goto err;
9590         }
9591
9592         file = io_uring_get_file(ctx);
9593         if (IS_ERR(file)) {
9594                 ret = PTR_ERR(file);
9595                 goto err;
9596         }
9597
9598         /*
9599          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9600          * having closed it before we finish setup
9601          */
9602         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9603         if (ret < 0) {
9604                 /* fput will clean it up */
9605                 fput(file);
9606                 return ret;
9607         }
9608
9609         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9610         return ret;
9611 err:
9612         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9613         return ret;
9614 }
9615
9616 /*
9617  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9618  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9619  * params structure passed in.
9620  */
9621 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9622 {
9623         struct io_uring_params p;
9624         int i;
9625
9626         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9627                 return -EFAULT;
9628         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9629                 if (p.resv[i])
9630                         return -EINVAL;
9631         }
9632
9633         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9634                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9635                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9636                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9637                 return -EINVAL;
9638
9639         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9640 }
9641
9642 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9643                 struct io_uring_params __user *, params)
9644 {
9645         return io_uring_setup(entries, params);
9646 }
9647
9648 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9649 {
9650         struct io_uring_probe *p;
9651         size_t size;
9652         int i, ret;
9653
9654         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9655         if (size == SIZE_MAX)
9656                 return -EOVERFLOW;
9657         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9658         if (!p)
9659                 return -ENOMEM;
9660
9661         ret = -EFAULT;
9662         if (copy_from_user(p, arg, size))
9663                 goto out;
9664         ret = -EINVAL;
9665         if (memchr_inv(p, 0, size))
9666                 goto out;
9667
9668         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9669         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9670                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9671
9672         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9673                 p->ops[i].op = i;
9674                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9675                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9676         }
9677         p->ops_len = i;
9678
9679         ret = 0;
9680         if (copy_to_user(arg, p, size))
9681                 ret = -EFAULT;
9682 out:
9683         kfree(p);
9684         return ret;
9685 }
9686
9687 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9688 {
9689         struct io_identity *id;
9690         int ret;
9691
9692         id = kmalloc(sizeof(*id), GFP_KERNEL);
9693         if (unlikely(!id))
9694                 return -ENOMEM;
9695
9696         io_init_identity(id);
9697         id->creds = get_current_cred();
9698
9699         ret = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, id, 1, USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
9700         if (ret < 0) {
9701                 put_cred(id->creds);
9702                 kfree(id);
9703         }
9704         return ret;
9705 }
9706
9707 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9708 {
9709         struct io_identity *iod;
9710
9711         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
9712         if (iod) {
9713                 put_cred(iod->creds);
9714                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
9715                         kfree(iod);
9716                 return 0;
9717         }
9718
9719         return -EINVAL;
9720 }
9721
9722 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9723                                     unsigned int nr_args)
9724 {
9725         struct io_uring_restriction *res;
9726         size_t size;
9727         int i, ret;
9728
9729         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9730         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9731                 return -EBADFD;
9732
9733         /* We allow only a single restrictions registration */
9734         if (ctx->restrictions.registered)
9735                 return -EBUSY;
9736
9737         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9738                 return -EINVAL;
9739
9740         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9741         if (size == SIZE_MAX)
9742                 return -EOVERFLOW;
9743
9744         res = memdup_user(arg, size);
9745         if (IS_ERR(res))
9746                 return PTR_ERR(res);
9747
9748         ret = 0;
9749
9750         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9751                 switch (res[i].opcode) {
9752                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9753                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9754                                 ret = -EINVAL;
9755                                 goto out;
9756                         }
9757
9758                         __set_bit(res[i].register_op,
9759                                   ctx->restrictions.register_op);
9760                         break;
9761                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9762                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9763                                 ret = -EINVAL;
9764                                 goto out;
9765                         }
9766
9767                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9768                         break;
9769                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9770                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9771                         break;
9772                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9773                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9774                         break;
9775                 default:
9776                         ret = -EINVAL;
9777                         goto out;
9778                 }
9779         }
9780
9781 out:
9782         /* Reset all restrictions if an error happened */
9783         if (ret != 0)
9784                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9785         else
9786                 ctx->restrictions.registered = true;
9787
9788         kfree(res);
9789         return ret;
9790 }
9791
9792 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9793 {
9794         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9795                 return -EBADFD;
9796
9797         if (ctx->restrictions.registered)
9798                 ctx->restricted = 1;
9799
9800         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9801
9802         io_sq_offload_start(ctx);
9803
9804         return 0;
9805 }
9806
9807 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9808 {
9809         switch (op) {
9810         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9811         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9812         case IORING_REGISTER_PROBE:
9813         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9814         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9815                 return false;
9816         default:
9817                 return true;
9818         }
9819 }
9820
9821 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9822                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9823         __releases(ctx->uring_lock)
9824         __acquires(ctx->uring_lock)
9825 {
9826         int ret;
9827
9828         /*
9829          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9830          * someone else killed the ctx or is already going through
9831          * io_uring_register().
9832          */
9833         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9834                 return -ENXIO;
9835
9836         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9837                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9838
9839                 /*
9840                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9841                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9842                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9843                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9844                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9845                  * after we've killed the percpu ref.
9846                  */
9847                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9848                 do {
9849                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9850                         if (!ret)
9851                                 break;
9852                         ret = io_run_task_work_sig();
9853                         if (ret < 0)
9854                                 break;
9855                 } while (1);
9856
9857                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9858
9859                 if (ret) {
9860                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9861                         goto out_quiesce;
9862                 }
9863         }
9864
9865         if (ctx->restricted) {
9866                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9867                         ret = -EINVAL;
9868                         goto out;
9869                 }
9870
9871                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9872                         ret = -EACCES;
9873                         goto out;
9874                 }
9875         }
9876
9877         switch (opcode) {
9878         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9879                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
9880                 break;
9881         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9882                 ret = -EINVAL;
9883                 if (arg || nr_args)
9884                         break;
9885                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
9886                 break;
9887         case IORING_REGISTER_FILES:
9888                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9889                 break;
9890         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9891                 ret = -EINVAL;
9892                 if (arg || nr_args)
9893                         break;
9894                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9895                 break;
9896         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9897                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9898                 break;
9899         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9900         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9901                 ret = -EINVAL;
9902                 if (nr_args != 1)
9903                         break;
9904                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9905                 if (ret)
9906                         break;
9907                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9908                         ctx->eventfd_async = 1;
9909                 else
9910                         ctx->eventfd_async = 0;
9911                 break;
9912         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9913                 ret = -EINVAL;
9914                 if (arg || nr_args)
9915                         break;
9916                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9917                 break;
9918         case IORING_REGISTER_PROBE:
9919                 ret = -EINVAL;
9920                 if (!arg || nr_args > 256)
9921                         break;
9922                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9923                 break;
9924         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9925                 ret = -EINVAL;
9926                 if (arg || nr_args)
9927                         break;
9928                 ret = io_register_personality(ctx);
9929                 break;
9930         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9931                 ret = -EINVAL;
9932                 if (arg)
9933                         break;
9934                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9935                 break;
9936         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9937                 ret = -EINVAL;
9938                 if (arg || nr_args)
9939                         break;
9940                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9941                 break;
9942         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9943                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9944                 break;
9945         default:
9946                 ret = -EINVAL;
9947                 break;
9948         }
9949
9950 out:
9951         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9952                 /* bring the ctx back to life */
9953                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9954 out_quiesce:
9955                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9956         }
9957         return ret;
9958 }
9959
9960 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9961                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9962 {
9963         struct io_ring_ctx *ctx;
9964         long ret = -EBADF;
9965         struct fd f;
9966
9967         f = fdget(fd);
9968         if (!f.file)
9969                 return -EBADF;
9970
9971         ret = -EOPNOTSUPP;
9972         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9973                 goto out_fput;
9974
9975         ctx = f.file->private_data;
9976
9977         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9978         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9979         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9980         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9981                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9982 out_fput:
9983         fdput(f);
9984         return ret;
9985 }
9986
9987 static int __init io_uring_init(void)
9988 {
9989 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9990         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9991         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9992 } while (0)
9993
9994 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9995         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9996         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9997         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9998         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9999         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10000         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10001         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10002         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10003         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10004         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10005         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10006         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10007         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10008         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10009         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10010         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10011         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10012         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10013         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10014         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10015         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10016         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10017         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10018         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10019         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10020         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10021         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10022         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10023         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10024         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10025
10026         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10027         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10028         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
10029         return 0;
10030 };
10031 __initcall(io_uring_init);