fs/io_uring.c

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