io_uring: COW io_identity on mismatch
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_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
85 #define CREATE_TRACE_POINTS
86 #include <trace/events/io_uring.h>
87
88 #include <uapi/linux/io_uring.h>
89
90 #include "internal.h"
91 #include "io-wq.h"
92
93 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
94 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
95
96 /*
97  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
98  */
99 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
100 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
101 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
102 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
103 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
104                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
105
106 struct io_uring {
107         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
108         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
109 };
110
111 /*
112  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
113  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
114  *
115  * The offsets to the member fields are published through struct
116  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
117  */
118 struct io_rings {
119         /*
120          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
121          * masked to get valid indices.
122          *
123          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
124          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
125          * cq ring.
126          */
127         struct io_uring         sq, cq;
128         /*
129          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
130          * ring_entries - 1)
131          */
132         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
133         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
134         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
135         /*
136          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
137          * invalid index stored in array
138          *
139          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
140          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
141          * cached value).
142          *
143          * After a new SQ head value was read by the application this
144          * counter includes all submissions that were dropped reaching
145          * the new SQ head (and possibly more).
146          */
147         u32                     sq_dropped;
148         /*
149          * Runtime SQ flags
150          *
151          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
152          * application.
153          *
154          * The application needs a full memory barrier before checking
155          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
156          */
157         u32                     sq_flags;
158         /*
159          * Runtime CQ flags
160          *
161          * Written by the application, shouldn't be modified by the
162          * kernel.
163          */
164         u32                     cq_flags;
165         /*
166          * Number of completion events lost because the queue was full;
167          * this should be avoided by the application by making sure
168          * there are not more requests pending than there is space in
169          * the completion queue.
170          *
171          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
172          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
173          * cached value).
174          *
175          * As completion events come in out of order this counter is not
176          * ordered with any other data.
177          */
178         u32                     cq_overflow;
179         /*
180          * Ring buffer of completion events.
181          *
182          * The kernel writes completion events fresh every time they are
183          * produced, so the application is allowed to modify pending
184          * entries.
185          */
186         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
187 };
188
189 struct io_mapped_ubuf {
190         u64             ubuf;
191         size_t          len;
192         struct          bio_vec *bvec;
193         unsigned int    nr_bvecs;
194         unsigned long   acct_pages;
195 };
196
197 struct fixed_file_table {
198         struct file             **files;
199 };
200
201 struct fixed_file_ref_node {
202         struct percpu_ref               refs;
203         struct list_head                node;
204         struct list_head                file_list;
205         struct fixed_file_data          *file_data;
206         struct llist_node               llist;
207 };
208
209 struct fixed_file_data {
210         struct fixed_file_table         *table;
211         struct io_ring_ctx              *ctx;
212
213         struct fixed_file_ref_node      *node;
214         struct percpu_ref               refs;
215         struct completion               done;
216         struct list_head                ref_list;
217         spinlock_t                      lock;
218 };
219
220 struct io_buffer {
221         struct list_head list;
222         __u64 addr;
223         __s32 len;
224         __u16 bid;
225 };
226
227 struct io_restriction {
228         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
229         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
230         u8 sqe_flags_allowed;
231         u8 sqe_flags_required;
232         bool registered;
233 };
234
235 struct io_sq_data {
236         refcount_t              refs;
237         struct mutex            lock;
238
239         /* ctx's that are using this sqd */
240         struct list_head        ctx_list;
241         struct list_head        ctx_new_list;
242         struct mutex            ctx_lock;
243
244         struct task_struct      *thread;
245         struct wait_queue_head  wait;
246 };
247
248 struct io_ring_ctx {
249         struct {
250                 struct percpu_ref       refs;
251         } ____cacheline_aligned_in_smp;
252
253         struct {
254                 unsigned int            flags;
255                 unsigned int            compat: 1;
256                 unsigned int            limit_mem: 1;
257                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
258                 unsigned int            drain_next: 1;
259                 unsigned int            eventfd_async: 1;
260                 unsigned int            restricted: 1;
261
262                 /*
263                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
264                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
265                  *
266                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
267                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
268                  * the queue when needed.
269                  *
270                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
271                  * array.
272                  */
273                 u32                     *sq_array;
274                 unsigned                cached_sq_head;
275                 unsigned                sq_entries;
276                 unsigned                sq_mask;
277                 unsigned                sq_thread_idle;
278                 unsigned                cached_sq_dropped;
279                 atomic_t                cached_cq_overflow;
280                 unsigned long           sq_check_overflow;
281
282                 struct list_head        defer_list;
283                 struct list_head        timeout_list;
284                 struct list_head        cq_overflow_list;
285
286                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
287                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
288         } ____cacheline_aligned_in_smp;
289
290         struct io_rings *rings;
291
292         /* IO offload */
293         struct io_wq            *io_wq;
294
295         /*
296          * For SQPOLL usage - we hold a reference to the parent task, so we
297          * have access to the ->files
298          */
299         struct task_struct      *sqo_task;
300
301         /* Only used for accounting purposes */
302         struct mm_struct        *mm_account;
303
304 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
305         struct cgroup_subsys_state      *sqo_blkcg_css;
306 #endif
307
308         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
309
310         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
311         struct wait_queue_entry sqo_wait_entry;
312         struct list_head        sqd_list;
313
314         /*
315          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
316          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
317          * used. Only updated through io_uring_register(2).
318          */
319         struct fixed_file_data  *file_data;
320         unsigned                nr_user_files;
321
322         /* if used, fixed mapped user buffers */
323         unsigned                nr_user_bufs;
324         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
325
326         struct user_struct      *user;
327
328         const struct cred       *creds;
329
330         struct completion       ref_comp;
331         struct completion       sq_thread_comp;
332
333         /* if all else fails... */
334         struct io_kiocb         *fallback_req;
335
336 #if defined(CONFIG_UNIX)
337         struct socket           *ring_sock;
338 #endif
339
340         struct idr              io_buffer_idr;
341
342         struct idr              personality_idr;
343
344         struct {
345                 unsigned                cached_cq_tail;
346                 unsigned                cq_entries;
347                 unsigned                cq_mask;
348                 atomic_t                cq_timeouts;
349                 unsigned long           cq_check_overflow;
350                 struct wait_queue_head  cq_wait;
351                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
352                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
353         } ____cacheline_aligned_in_smp;
354
355         struct {
356                 struct mutex            uring_lock;
357                 wait_queue_head_t       wait;
358         } ____cacheline_aligned_in_smp;
359
360         struct {
361                 spinlock_t              completion_lock;
362
363                 /*
364                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
365                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
366                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
367                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
368                  */
369                 struct list_head        iopoll_list;
370                 struct hlist_head       *cancel_hash;
371                 unsigned                cancel_hash_bits;
372                 bool                    poll_multi_file;
373
374                 spinlock_t              inflight_lock;
375                 struct list_head        inflight_list;
376         } ____cacheline_aligned_in_smp;
377
378         struct delayed_work             file_put_work;
379         struct llist_head               file_put_llist;
380
381         struct work_struct              exit_work;
382         struct io_restriction           restrictions;
383 };
384
385 /*
386  * First field must be the file pointer in all the
387  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
388  */
389 struct io_poll_iocb {
390         struct file                     *file;
391         union {
392                 struct wait_queue_head  *head;
393                 u64                     addr;
394         };
395         __poll_t                        events;
396         bool                            done;
397         bool                            canceled;
398         struct wait_queue_entry         wait;
399 };
400
401 struct io_close {
402         struct file                     *file;
403         struct file                     *put_file;
404         int                             fd;
405 };
406
407 struct io_timeout_data {
408         struct io_kiocb                 *req;
409         struct hrtimer                  timer;
410         struct timespec64               ts;
411         enum hrtimer_mode               mode;
412 };
413
414 struct io_accept {
415         struct file                     *file;
416         struct sockaddr __user          *addr;
417         int __user                      *addr_len;
418         int                             flags;
419         unsigned long                   nofile;
420 };
421
422 struct io_sync {
423         struct file                     *file;
424         loff_t                          len;
425         loff_t                          off;
426         int                             flags;
427         int                             mode;
428 };
429
430 struct io_cancel {
431         struct file                     *file;
432         u64                             addr;
433 };
434
435 struct io_timeout {
436         struct file                     *file;
437         u32                             off;
438         u32                             target_seq;
439         struct list_head                list;
440 };
441
442 struct io_timeout_rem {
443         struct file                     *file;
444         u64                             addr;
445 };
446
447 struct io_rw {
448         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
449         struct kiocb                    kiocb;
450         u64                             addr;
451         u64                             len;
452 };
453
454 struct io_connect {
455         struct file                     *file;
456         struct sockaddr __user          *addr;
457         int                             addr_len;
458 };
459
460 struct io_sr_msg {
461         struct file                     *file;
462         union {
463                 struct user_msghdr __user *umsg;
464                 void __user             *buf;
465         };
466         int                             msg_flags;
467         int                             bgid;
468         size_t                          len;
469         struct io_buffer                *kbuf;
470 };
471
472 struct io_open {
473         struct file                     *file;
474         int                             dfd;
475         struct filename                 *filename;
476         struct open_how                 how;
477         unsigned long                   nofile;
478 };
479
480 struct io_files_update {
481         struct file                     *file;
482         u64                             arg;
483         u32                             nr_args;
484         u32                             offset;
485 };
486
487 struct io_fadvise {
488         struct file                     *file;
489         u64                             offset;
490         u32                             len;
491         u32                             advice;
492 };
493
494 struct io_madvise {
495         struct file                     *file;
496         u64                             addr;
497         u32                             len;
498         u32                             advice;
499 };
500
501 struct io_epoll {
502         struct file                     *file;
503         int                             epfd;
504         int                             op;
505         int                             fd;
506         struct epoll_event              event;
507 };
508
509 struct io_splice {
510         struct file                     *file_out;
511         struct file                     *file_in;
512         loff_t                          off_out;
513         loff_t                          off_in;
514         u64                             len;
515         unsigned int                    flags;
516 };
517
518 struct io_provide_buf {
519         struct file                     *file;
520         __u64                           addr;
521         __s32                           len;
522         __u32                           bgid;
523         __u16                           nbufs;
524         __u16                           bid;
525 };
526
527 struct io_statx {
528         struct file                     *file;
529         int                             dfd;
530         unsigned int                    mask;
531         unsigned int                    flags;
532         const char __user               *filename;
533         struct statx __user             *buffer;
534 };
535
536 struct io_completion {
537         struct file                     *file;
538         struct list_head                list;
539         int                             cflags;
540 };
541
542 struct io_async_connect {
543         struct sockaddr_storage         address;
544 };
545
546 struct io_async_msghdr {
547         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
548         struct iovec                    *iov;
549         struct sockaddr __user          *uaddr;
550         struct msghdr                   msg;
551         struct sockaddr_storage         addr;
552 };
553
554 struct io_async_rw {
555         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
556         const struct iovec              *free_iovec;
557         struct iov_iter                 iter;
558         size_t                          bytes_done;
559         struct wait_page_queue          wpq;
560 };
561
562 enum {
563         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
564         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
565         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
566         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
567         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
568         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
569
570         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
571         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
572         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
573         REQ_F_CUR_POS_BIT,
574         REQ_F_NOWAIT_BIT,
575         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
576         REQ_F_ISREG_BIT,
577         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
578         REQ_F_POLLED_BIT,
579         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
580         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
581         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
582
583         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
584         __REQ_F_LAST_BIT,
585 };
586
587 enum {
588         /* ctx owns file */
589         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
590         /* drain existing IO first */
591         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
592         /* linked sqes */
593         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
594         /* doesn't sever on completion < 0 */
595         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
596         /* IOSQE_ASYNC */
597         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
598         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
599         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
600
601         /* head of a link */
602         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
603         /* fail rest of links */
604         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
605         /* on inflight list */
606         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
607         /* read/write uses file position */
608         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
609         /* must not punt to workers */
610         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
611         /* has linked timeout */
612         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
613         /* regular file */
614         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
615         /* needs cleanup */
616         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
617         /* already went through poll handler */
618         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
619         /* buffer already selected */
620         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
621         /* doesn't need file table for this request */
622         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
623         /* io_wq_work is initialized */
624         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
625 };
626
627 struct async_poll {
628         struct io_poll_iocb     poll;
629         struct io_poll_iocb     *double_poll;
630 };
631
632 /*
633  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
634  * as the first entry in their struct definition. So you can
635  * access the file pointer through any of the sub-structs,
636  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
637  */
638 struct io_kiocb {
639         union {
640                 struct file             *file;
641                 struct io_rw            rw;
642                 struct io_poll_iocb     poll;
643                 struct io_accept        accept;
644                 struct io_sync          sync;
645                 struct io_cancel        cancel;
646                 struct io_timeout       timeout;
647                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
648                 struct io_connect       connect;
649                 struct io_sr_msg        sr_msg;
650                 struct io_open          open;
651                 struct io_close         close;
652                 struct io_files_update  files_update;
653                 struct io_fadvise       fadvise;
654                 struct io_madvise       madvise;
655                 struct io_epoll         epoll;
656                 struct io_splice        splice;
657                 struct io_provide_buf   pbuf;
658                 struct io_statx         statx;
659                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
660                 struct io_completion    compl;
661         };
662
663         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
664         void                            *async_data;
665         u8                              opcode;
666         /* polled IO has completed */
667         u8                              iopoll_completed;
668
669         u16                             buf_index;
670         u32                             result;
671
672         struct io_ring_ctx              *ctx;
673         unsigned int                    flags;
674         refcount_t                      refs;
675         struct task_struct              *task;
676         u64                             user_data;
677
678         struct list_head                link_list;
679
680         /*
681          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
682          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
683          */
684         struct list_head                inflight_entry;
685
686         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
687         struct callback_head            task_work;
688         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
689         struct hlist_node               hash_node;
690         struct async_poll               *apoll;
691         struct io_wq_work               work;
692         struct io_identity              identity;
693 };
694
695 struct io_defer_entry {
696         struct list_head        list;
697         struct io_kiocb         *req;
698         u32                     seq;
699 };
700
701 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
702
703 struct io_comp_state {
704         unsigned int            nr;
705         struct list_head        list;
706         struct io_ring_ctx      *ctx;
707 };
708
709 struct io_submit_state {
710         struct blk_plug         plug;
711
712         /*
713          * io_kiocb alloc cache
714          */
715         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
716         unsigned int            free_reqs;
717
718         /*
719          * Batch completion logic
720          */
721         struct io_comp_state    comp;
722
723         /*
724          * File reference cache
725          */
726         struct file             *file;
727         unsigned int            fd;
728         unsigned int            has_refs;
729         unsigned int            ios_left;
730 };
731
732 struct io_op_def {
733         /* needs req->file assigned */
734         unsigned                needs_file : 1;
735         /* don't fail if file grab fails */
736         unsigned                needs_file_no_error : 1;
737         /* hash wq insertion if file is a regular file */
738         unsigned                hash_reg_file : 1;
739         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
740         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
741         /* opcode is not supported by this kernel */
742         unsigned                not_supported : 1;
743         /* set if opcode supports polled "wait" */
744         unsigned                pollin : 1;
745         unsigned                pollout : 1;
746         /* op supports buffer selection */
747         unsigned                buffer_select : 1;
748         /* needs rlimit(RLIMIT_FSIZE) assigned */
749         unsigned                needs_fsize : 1;
750         /* must always have async data allocated */
751         unsigned                needs_async_data : 1;
752         /* size of async data needed, if any */
753         unsigned short          async_size;
754         unsigned                work_flags;
755 };
756
757 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
758         [IORING_OP_NOP] = {},
759         [IORING_OP_READV] = {
760                 .needs_file             = 1,
761                 .unbound_nonreg_file    = 1,
762                 .pollin                 = 1,
763                 .buffer_select          = 1,
764                 .needs_async_data       = 1,
765                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
766                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
767         },
768         [IORING_OP_WRITEV] = {
769                 .needs_file             = 1,
770                 .hash_reg_file          = 1,
771                 .unbound_nonreg_file    = 1,
772                 .pollout                = 1,
773                 .needs_fsize            = 1,
774                 .needs_async_data       = 1,
775                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
776                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
777         },
778         [IORING_OP_FSYNC] = {
779                 .needs_file             = 1,
780                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
781         },
782         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
783                 .needs_file             = 1,
784                 .unbound_nonreg_file    = 1,
785                 .pollin                 = 1,
786                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
787                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
788         },
789         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
790                 .needs_file             = 1,
791                 .hash_reg_file          = 1,
792                 .unbound_nonreg_file    = 1,
793                 .pollout                = 1,
794                 .needs_fsize            = 1,
795                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
796                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
797         },
798         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
799                 .needs_file             = 1,
800                 .unbound_nonreg_file    = 1,
801         },
802         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
803         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
804                 .needs_file             = 1,
805                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
806         },
807         [IORING_OP_SENDMSG] = {
808                 .needs_file             = 1,
809                 .unbound_nonreg_file    = 1,
810                 .pollout                = 1,
811                 .needs_async_data       = 1,
812                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
813                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
814                                                 IO_WQ_WORK_FS,
815         },
816         [IORING_OP_RECVMSG] = {
817                 .needs_file             = 1,
818                 .unbound_nonreg_file    = 1,
819                 .pollin                 = 1,
820                 .buffer_select          = 1,
821                 .needs_async_data       = 1,
822                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
823                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
824                                                 IO_WQ_WORK_FS,
825         },
826         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
827                 .needs_async_data       = 1,
828                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
829                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
830         },
831         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
832         [IORING_OP_ACCEPT] = {
833                 .needs_file             = 1,
834                 .unbound_nonreg_file    = 1,
835                 .pollin                 = 1,
836                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES,
837         },
838         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
839         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
840                 .needs_async_data       = 1,
841                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
842                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
843         },
844         [IORING_OP_CONNECT] = {
845                 .needs_file             = 1,
846                 .unbound_nonreg_file    = 1,
847                 .pollout                = 1,
848                 .needs_async_data       = 1,
849                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
850                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
851         },
852         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
853                 .needs_file             = 1,
854                 .needs_fsize            = 1,
855                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
856         },
857         [IORING_OP_OPENAT] = {
858                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG |
859                                                 IO_WQ_WORK_FS,
860         },
861         [IORING_OP_CLOSE] = {
862                 .needs_file             = 1,
863                 .needs_file_no_error    = 1,
864                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG,
865         },
866         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
867                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM,
868         },
869         [IORING_OP_STATX] = {
870                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM |
871                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
872         },
873         [IORING_OP_READ] = {
874                 .needs_file             = 1,
875                 .unbound_nonreg_file    = 1,
876                 .pollin                 = 1,
877                 .buffer_select          = 1,
878                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
879                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
880         },
881         [IORING_OP_WRITE] = {
882                 .needs_file             = 1,
883                 .unbound_nonreg_file    = 1,
884                 .pollout                = 1,
885                 .needs_fsize            = 1,
886                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
887                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
888         },
889         [IORING_OP_FADVISE] = {
890                 .needs_file             = 1,
891                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
892         },
893         [IORING_OP_MADVISE] = {
894                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
895         },
896         [IORING_OP_SEND] = {
897                 .needs_file             = 1,
898                 .unbound_nonreg_file    = 1,
899                 .pollout                = 1,
900                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
901         },
902         [IORING_OP_RECV] = {
903                 .needs_file             = 1,
904                 .unbound_nonreg_file    = 1,
905                 .pollin                 = 1,
906                 .buffer_select          = 1,
907                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
908         },
909         [IORING_OP_OPENAT2] = {
910                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_FS |
911                                                 IO_WQ_WORK_BLKCG,
912         },
913         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
914                 .unbound_nonreg_file    = 1,
915                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES,
916         },
917         [IORING_OP_SPLICE] = {
918                 .needs_file             = 1,
919                 .hash_reg_file          = 1,
920                 .unbound_nonreg_file    = 1,
921                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
922         },
923         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
924         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
925         [IORING_OP_TEE] = {
926                 .needs_file             = 1,
927                 .hash_reg_file          = 1,
928                 .unbound_nonreg_file    = 1,
929         },
930 };
931
932 enum io_mem_account {
933         ACCT_LOCKED,
934         ACCT_PINNED,
935 };
936
937 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
938                              struct io_comp_state *cs);
939 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
940 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
941 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
942 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
943 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
944 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
945 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
946 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
947                                  struct io_uring_files_update *ip,
948                                  unsigned nr_args);
949 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
950 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
951                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
952 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs);
953 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
954
955 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
956                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
957                                bool needs_lock);
958 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
959                              const struct iovec *fast_iov,
960                              struct iov_iter *iter, bool force);
961
962 static struct kmem_cache *req_cachep;
963
964 static const struct file_operations io_uring_fops;
965
966 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
967 {
968 #if defined(CONFIG_UNIX)
969         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
970                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
971
972                 return ctx->ring_sock->sk;
973         }
974 #endif
975         return NULL;
976 }
977 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
978
979 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
980 {
981         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
982                           REQ_F_INFLIGHT))
983                 __io_clean_op(req);
984 }
985
986 static void io_sq_thread_drop_mm(void)
987 {
988         struct mm_struct *mm = current->mm;
989
990         if (mm) {
991                 kthread_unuse_mm(mm);
992                 mmput(mm);
993         }
994 }
995
996 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
997 {
998         if (!current->mm) {
999                 if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ||
1000                              !ctx->sqo_task->mm ||
1001                              !mmget_not_zero(ctx->sqo_task->mm)))
1002                         return -EFAULT;
1003                 kthread_use_mm(ctx->sqo_task->mm);
1004         }
1005
1006         return 0;
1007 }
1008
1009 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
1010                                    struct io_kiocb *req)
1011 {
1012         if (!(io_op_defs[req->opcode].work_flags & IO_WQ_WORK_MM))
1013                 return 0;
1014         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
1015 }
1016
1017 static void io_sq_thread_associate_blkcg(struct io_ring_ctx *ctx,
1018                                          struct cgroup_subsys_state **cur_css)
1019
1020 {
1021 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1022         /* puts the old one when swapping */
1023         if (*cur_css != ctx->sqo_blkcg_css) {
1024                 kthread_associate_blkcg(ctx->sqo_blkcg_css);
1025                 *cur_css = ctx->sqo_blkcg_css;
1026         }
1027 #endif
1028 }
1029
1030 static void io_sq_thread_unassociate_blkcg(void)
1031 {
1032 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1033         kthread_associate_blkcg(NULL);
1034 #endif
1035 }
1036
1037 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1038 {
1039         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1040                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1041 }
1042
1043 /*
1044  * None of these are dereferenced, they are simply used to check if any of
1045  * them have changed. If we're under current and check they are still the
1046  * same, we're fine to grab references to them for actual out-of-line use.
1047  */
1048 static void io_init_identity(struct io_identity *id)
1049 {
1050         id->files = current->files;
1051         id->mm = current->mm;
1052 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1053         rcu_read_lock();
1054         id->blkcg_css = blkcg_css();
1055         rcu_read_unlock();
1056 #endif
1057         id->creds = current_cred();
1058         id->nsproxy = current->nsproxy;
1059         id->fs = current->fs;
1060         id->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1061         refcount_set(&id->count, 1);
1062 }
1063
1064 /*
1065  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
1066  * touch any members of io_wq_work.
1067  */
1068 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1069 {
1070         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1071                 return;
1072
1073         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1074         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1075         io_init_identity(&req->identity);
1076         req->work.identity = &req->identity;
1077 }
1078
1079 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1080 {
1081         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1082 }
1083
1084 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1085 {
1086         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1087
1088         complete(&ctx->ref_comp);
1089 }
1090
1091 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1092 {
1093         return !req->timeout.off;
1094 }
1095
1096 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1097 {
1098         struct io_ring_ctx *ctx;
1099         int hash_bits;
1100
1101         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1102         if (!ctx)
1103                 return NULL;
1104
1105         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1106         if (!ctx->fallback_req)
1107                 goto err;
1108
1109         /*
1110          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1111          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1112          */
1113         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1114         hash_bits -= 5;
1115         if (hash_bits <= 0)
1116                 hash_bits = 1;
1117         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1118         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1119                                         GFP_KERNEL);
1120         if (!ctx->cancel_hash)
1121                 goto err;
1122         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1123
1124         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1125                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1126                 goto err;
1127
1128         ctx->flags = p->flags;
1129         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1130         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1131         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1132         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1133         init_completion(&ctx->ref_comp);
1134         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1135         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1136         idr_init(&ctx->personality_idr);
1137         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1138         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1139         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1140         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1141         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1142         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1143         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1144         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1145         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1146         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1147         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1148         return ctx;
1149 err:
1150         if (ctx->fallback_req)
1151                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1152         kfree(ctx->cancel_hash);
1153         kfree(ctx);
1154         return NULL;
1155 }
1156
1157 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1158 {
1159         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1160                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1161
1162                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1163                                 + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
1164         }
1165
1166         return false;
1167 }
1168
1169 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1170 {
1171         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1172
1173         /* order cqe stores with ring update */
1174         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1175
1176         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1177                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1178                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1179         }
1180 }
1181
1182 static void io_put_identity(struct io_kiocb *req)
1183 {
1184         if (req->work.identity == &req->identity)
1185                 return;
1186         if (refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1187                 kfree(req->work.identity);
1188 }
1189
1190 static void io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1191 {
1192         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1193                 return;
1194
1195         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1196
1197         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1198                 mmdrop(req->work.identity->mm);
1199                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_MM;
1200         }
1201 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1202         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) {
1203                 css_put(req->work.identity->blkcg_css);
1204                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_BLKCG;
1205         }
1206 #endif
1207         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) {
1208                 put_cred(req->work.identity->creds);
1209                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_CREDS;
1210         }
1211         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) {
1212                 struct fs_struct *fs = req->work.identity->fs;
1213
1214                 spin_lock(&req->work.identity->fs->lock);
1215                 if (--fs->users)
1216                         fs = NULL;
1217                 spin_unlock(&req->work.identity->fs->lock);
1218                 if (fs)
1219                         free_fs_struct(fs);
1220                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FS;
1221         }
1222
1223         io_put_identity(req);
1224 }
1225
1226 /*
1227  * Create a private copy of io_identity, since some fields don't match
1228  * the current context.
1229  */
1230 static bool io_identity_cow(struct io_kiocb *req)
1231 {
1232         const struct cred *creds = NULL;
1233         struct io_identity *id;
1234
1235         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)
1236                 creds = req->work.identity->creds;
1237
1238         id = kmemdup(req->work.identity, sizeof(*id), GFP_KERNEL);
1239         if (unlikely(!id)) {
1240                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1241                 return false;
1242         }
1243
1244         /*
1245          * We can safely just re-init the creds we copied  Either the field
1246          * matches the current one, or we haven't grabbed it yet. The only
1247          * exception is ->creds, through registered personalities, so handle
1248          * that one separately.
1249          */
1250         io_init_identity(id);
1251         if (creds)
1252                 req->work.identity->creds = creds;
1253
1254         /* add one for this request */
1255         refcount_inc(&id->count);
1256
1257         /* drop old identity, assign new one. one ref for req, one for tctx */
1258         if (req->work.identity != &req->identity &&
1259             refcount_sub_and_test(2, &req->work.identity->count))
1260                 kfree(req->work.identity);
1261
1262         req->work.identity = id;
1263         return true;
1264 }
1265
1266 static bool io_grab_identity(struct io_kiocb *req)
1267 {
1268         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1269         struct io_identity *id = &req->identity;
1270         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1271
1272         if (def->needs_fsize && id->fsize != rlimit(RLIMIT_FSIZE))
1273                 return false;
1274
1275         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1276             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1277             !(req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE)) {
1278                 if (id->files != current->files ||
1279                     id->nsproxy != current->nsproxy)
1280                         return false;
1281                 atomic_inc(&id->files->count);
1282                 get_nsproxy(id->nsproxy);
1283                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1284
1285                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1286                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1287                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1288                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FILES;
1289         }
1290 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1291         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) &&
1292             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_BLKCG)) {
1293                 rcu_read_lock();
1294                 if (id->blkcg_css != blkcg_css()) {
1295                         rcu_read_unlock();
1296                         return false;
1297                 }
1298                 /*
1299                  * This should be rare, either the cgroup is dying or the task
1300                  * is moving cgroups. Just punt to root for the handful of ios.
1301                  */
1302                 if (css_tryget_online(id->blkcg_css))
1303                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_BLKCG;
1304                 rcu_read_unlock();
1305         }
1306 #endif
1307         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)) {
1308                 if (id->creds != current_cred())
1309                         return false;
1310                 get_cred(id->creds);
1311                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
1312         }
1313         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) &&
1314             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FS)) {
1315                 if (current->fs != id->fs)
1316                         return false;
1317                 spin_lock(&id->fs->lock);
1318                 if (!id->fs->in_exec) {
1319                         id->fs->users++;
1320                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FS;
1321                 } else {
1322                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1323                 }
1324                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1325         }
1326
1327         return true;
1328 }
1329
1330 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1331 {
1332         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1333         struct io_identity *id = &req->identity;
1334         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1335
1336         io_req_init_async(req);
1337
1338         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1339                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1340                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1341         } else {
1342                 if (def->unbound_nonreg_file)
1343                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1344         }
1345
1346         /* ->mm can never change on us */
1347         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) &&
1348             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM)) {
1349                 mmgrab(id->mm);
1350                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_MM;
1351         }
1352
1353         /* if we fail grabbing identity, we must COW, regrab, and retry */
1354         if (io_grab_identity(req))
1355                 return;
1356
1357         if (!io_identity_cow(req))
1358                 return;
1359
1360         /* can't fail at this point */
1361         if (!io_grab_identity(req))
1362                 WARN_ON(1);
1363 }
1364
1365 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1366 {
1367         struct io_kiocb *cur;
1368
1369         io_prep_async_work(req);
1370         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1371                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1372                         io_prep_async_work(cur);
1373 }
1374
1375 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1376 {
1377         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1378         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1379
1380         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1381                                         &req->work, req->flags);
1382         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1383         return link;
1384 }
1385
1386 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1387 {
1388         struct io_kiocb *link;
1389
1390         /* init ->work of the whole link before punting */
1391         io_prep_async_link(req);
1392         link = __io_queue_async_work(req);
1393
1394         if (link)
1395                 io_queue_linked_timeout(link);
1396 }
1397
1398 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1399 {
1400         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1401         int ret;
1402
1403         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1404         if (ret != -1) {
1405                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1406                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1407                 list_del_init(&req->timeout.list);
1408                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1409                 io_put_req_deferred(req, 1);
1410         }
1411 }
1412
1413 static bool io_task_match(struct io_kiocb *req, struct task_struct *tsk)
1414 {
1415         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1416
1417         if (!tsk || req->task == tsk)
1418                 return true;
1419         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1420                 if (ctx->sq_data && req->task == ctx->sq_data->thread)
1421                         return true;
1422         }
1423         return false;
1424 }
1425
1426 /*
1427  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1428  */
1429 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk)
1430 {
1431         struct io_kiocb *req, *tmp;
1432         int canceled = 0;
1433
1434         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1435         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1436                 if (io_task_match(req, tsk)) {
1437                         io_kill_timeout(req);
1438                         canceled++;
1439                 }
1440         }
1441         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1442         return canceled != 0;
1443 }
1444
1445 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1446 {
1447         do {
1448                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1449                                                 struct io_defer_entry, list);
1450                 struct io_kiocb *link;
1451
1452                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1453                         break;
1454                 list_del_init(&de->list);
1455                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1456                 link = __io_queue_async_work(de->req);
1457                 if (link) {
1458                         __io_queue_linked_timeout(link);
1459                         /* drop submission reference */
1460                         io_put_req_deferred(link, 1);
1461                 }
1462                 kfree(de);
1463         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1464 }
1465
1466 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1467 {
1468         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1469                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1470                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1471
1472                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1473                         break;
1474                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1475                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1476                         break;
1477
1478                 list_del_init(&req->timeout.list);
1479                 io_kill_timeout(req);
1480         }
1481 }
1482
1483 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1484 {
1485         io_flush_timeouts(ctx);
1486         __io_commit_cqring(ctx);
1487
1488         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1489                 __io_queue_deferred(ctx);
1490 }
1491
1492 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1493 {
1494         struct io_rings *r = ctx->rings;
1495
1496         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1497 }
1498
1499 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1500 {
1501         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1502         unsigned tail;
1503
1504         tail = ctx->cached_cq_tail;
1505         /*
1506          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1507          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1508          * fill the cq entry
1509          */
1510         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1511                 return NULL;
1512
1513         ctx->cached_cq_tail++;
1514         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1515 }
1516
1517 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1518 {
1519         if (!ctx->cq_ev_fd)
1520                 return false;
1521         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1522                 return false;
1523         if (!ctx->eventfd_async)
1524                 return true;
1525         return io_wq_current_is_worker();
1526 }
1527
1528 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1529 {
1530         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1531                 wake_up(&ctx->wait);
1532         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1533                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1534         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1535                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1536 }
1537
1538 static void io_cqring_mark_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1539 {
1540         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1541                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1542                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1543                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1544         }
1545 }
1546
1547 static inline bool io_match_files(struct io_kiocb *req,
1548                                        struct files_struct *files)
1549 {
1550         if (!files)
1551                 return true;
1552         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
1553             (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES))
1554                 return req->work.identity->files == files;
1555         return false;
1556 }
1557
1558 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1559 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1560                                      struct task_struct *tsk,
1561                                      struct files_struct *files)
1562 {
1563         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1564         struct io_kiocb *req, *tmp;
1565         struct io_uring_cqe *cqe;
1566         unsigned long flags;
1567         LIST_HEAD(list);
1568
1569         if (!force) {
1570                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1571                         return true;
1572                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1573                     rings->cq_ring_entries))
1574                         return false;
1575         }
1576
1577         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1578
1579         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1580         if (force)
1581                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1582
1583         cqe = NULL;
1584         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1585                 if (tsk && req->task != tsk)
1586                         continue;
1587                 if (!io_match_files(req, files))
1588                         continue;
1589
1590                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1591                 if (!cqe && !force)
1592                         break;
1593
1594                 list_move(&req->compl.list, &list);
1595                 if (cqe) {
1596                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1597                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1598                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1599                 } else {
1600                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1601                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1602                 }
1603         }
1604
1605         io_commit_cqring(ctx);
1606         io_cqring_mark_overflow(ctx);
1607
1608         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1609         io_cqring_ev_posted(ctx);
1610
1611         while (!list_empty(&list)) {
1612                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1613                 list_del(&req->compl.list);
1614                 io_put_req(req);
1615         }
1616
1617         return cqe != NULL;
1618 }
1619
1620 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1621 {
1622         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1623         struct io_uring_cqe *cqe;
1624
1625         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1626
1627         /*
1628          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1629          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1630          * the ring.
1631          */
1632         cqe = io_get_cqring(ctx);
1633         if (likely(cqe)) {
1634                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1635                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1636                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1637         } else if (ctx->cq_overflow_flushed || req->task->io_uring->in_idle) {
1638                 /*
1639                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1640                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1641                  * to drop it on the floor.
1642                  */
1643                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1644                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1645         } else {
1646                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1647                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1648                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1649                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1650                 }
1651                 io_clean_op(req);
1652                 req->result = res;
1653                 req->compl.cflags = cflags;
1654                 refcount_inc(&req->refs);
1655                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1656         }
1657 }
1658
1659 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1660 {
1661         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1662 }
1663
1664 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1665 {
1666         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1667         unsigned long flags;
1668
1669         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1670         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1671         io_commit_cqring(ctx);
1672         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1673
1674         io_cqring_ev_posted(ctx);
1675 }
1676
1677 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1678 {
1679         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1680
1681         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1682         while (!list_empty(&cs->list)) {
1683                 struct io_kiocb *req;
1684
1685                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1686                 list_del(&req->compl.list);
1687                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1688
1689                 /*
1690                  * io_free_req() doesn't care about completion_lock unless one
1691                  * of these flags is set. REQ_F_WORK_INITIALIZED is in the list
1692                  * because of a potential deadlock with req->work.fs->lock
1693                  */
1694                 if (req->flags & (REQ_F_FAIL_LINK|REQ_F_LINK_TIMEOUT
1695                                  |REQ_F_WORK_INITIALIZED)) {
1696                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1697                         io_put_req(req);
1698                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1699                 } else {
1700                         io_put_req(req);
1701                 }
1702         }
1703         io_commit_cqring(ctx);
1704         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1705
1706         io_cqring_ev_posted(ctx);
1707         cs->nr = 0;
1708 }
1709
1710 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1711                               struct io_comp_state *cs)
1712 {
1713         if (!cs) {
1714                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1715                 io_put_req(req);
1716         } else {
1717                 io_clean_op(req);
1718                 req->result = res;
1719                 req->compl.cflags = cflags;
1720                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1721                 if (++cs->nr >= 32)
1722                         io_submit_flush_completions(cs);
1723         }
1724 }
1725
1726 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1727 {
1728         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1729 }
1730
1731 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1732 {
1733         return req == (struct io_kiocb *)
1734                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1735 }
1736
1737 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1738 {
1739         struct io_kiocb *req;
1740
1741         req = ctx->fallback_req;
1742         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1743                 return req;
1744
1745         return NULL;
1746 }
1747
1748 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1749                                      struct io_submit_state *state)
1750 {
1751         if (!state->free_reqs) {
1752                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1753                 size_t sz;
1754                 int ret;
1755
1756                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1757                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1758
1759                 /*
1760                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1761                  * retry single alloc to be on the safe side.
1762                  */
1763                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1764                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1765                         if (!state->reqs[0])
1766                                 goto fallback;
1767                         ret = 1;
1768                 }
1769                 state->free_reqs = ret;
1770         }
1771
1772         state->free_reqs--;
1773         return state->reqs[state->free_reqs];
1774 fallback:
1775         return io_get_fallback_req(ctx);
1776 }
1777
1778 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1779                           bool fixed)
1780 {
1781         if (fixed)
1782                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1783         else
1784                 fput(file);
1785 }
1786
1787 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1788 {
1789         io_clean_op(req);
1790
1791         if (req->async_data)
1792                 kfree(req->async_data);
1793         if (req->file)
1794                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1795
1796         io_req_clean_work(req);
1797 }
1798
1799 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1800 {
1801         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1802         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1803
1804         io_dismantle_req(req);
1805
1806         atomic_long_inc(&tctx->req_complete);
1807         if (tctx->in_idle)
1808                 wake_up(&tctx->wait);
1809         put_task_struct(req->task);
1810
1811         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1812                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1813         else
1814                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1815         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1816 }
1817
1818 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1819 {
1820         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1821         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1822         int ret;
1823
1824         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1825         if (ret != -1) {
1826                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1827                 io_commit_cqring(ctx);
1828                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1829                 io_put_req_deferred(req, 1);
1830                 return true;
1831         }
1832
1833         return false;
1834 }
1835
1836 static bool __io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1837 {
1838         struct io_kiocb *link;
1839         bool wake_ev;
1840
1841         if (list_empty(&req->link_list))
1842                 return false;
1843         link = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1844         if (link->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
1845                 return false;
1846
1847         list_del_init(&link->link_list);
1848         wake_ev = io_link_cancel_timeout(link);
1849         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1850         return wake_ev;
1851 }
1852
1853 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1854 {
1855         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1856         unsigned long flags;
1857         bool wake_ev;
1858
1859         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1860         wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1861         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1862
1863         if (wake_ev)
1864                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1865 }
1866
1867 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1868 {
1869         struct io_kiocb *nxt;
1870
1871         /*
1872          * The list should never be empty when we are called here. But could
1873          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1874          * safe side.
1875          */
1876         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1877                 return NULL;
1878
1879         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1880         list_del_init(&req->link_list);
1881         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1882                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1883         return nxt;
1884 }
1885
1886 /*
1887  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1888  */
1889 static void __io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1890 {
1891         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1892
1893         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1894                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1895                                                 struct io_kiocb, link_list);
1896
1897                 list_del_init(&link->link_list);
1898                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1899
1900                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1901
1902                 /*
1903                  * It's ok to free under spinlock as they're not linked anymore,
1904                  * but avoid REQ_F_WORK_INITIALIZED because it may deadlock on
1905                  * work.fs->lock.
1906                  */
1907                 if (link->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1908                         io_put_req_deferred(link, 2);
1909                 else
1910                         io_double_put_req(link);
1911         }
1912
1913         io_commit_cqring(ctx);
1914 }
1915
1916 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1917 {
1918         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1919         unsigned long flags;
1920
1921         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1922         __io_fail_links(req);
1923         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1924
1925         io_cqring_ev_posted(ctx);
1926 }
1927
1928 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1929 {
1930         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1931         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1932                 io_kill_linked_timeout(req);
1933
1934         /*
1935          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1936          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1937          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1938          * of the chain.
1939          */
1940         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
1941                 return io_req_link_next(req);
1942         io_fail_links(req);
1943         return NULL;
1944 }
1945
1946 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1947 {
1948         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1949                 return NULL;
1950         return __io_req_find_next(req);
1951 }
1952
1953 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, bool twa_signal_ok)
1954 {
1955         struct task_struct *tsk = req->task;
1956         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1957         int ret, notify;
1958
1959         if (tsk->flags & PF_EXITING)
1960                 return -ESRCH;
1961
1962         /*
1963          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1964          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1965          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1966          * will do the job.
1967          */
1968         notify = 0;
1969         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && twa_signal_ok)
1970                 notify = TWA_SIGNAL;
1971
1972         ret = task_work_add(tsk, &req->task_work, notify);
1973         if (!ret)
1974                 wake_up_process(tsk);
1975
1976         return ret;
1977 }
1978
1979 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1980 {
1981         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1982
1983         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1984         io_cqring_fill_event(req, error);
1985         io_commit_cqring(ctx);
1986         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1987
1988         io_cqring_ev_posted(ctx);
1989         req_set_fail_links(req);
1990         io_double_put_req(req);
1991 }
1992
1993 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1994 {
1995         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1996         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1997
1998         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
1999         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2000 }
2001
2002 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2003 {
2004         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2005
2006         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx)) {
2007                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2008                 __io_queue_sqe(req, NULL);
2009                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2010         } else {
2011                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2012         }
2013 }
2014
2015 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2016 {
2017         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2018         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2019
2020         __io_req_task_submit(req);
2021         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2022 }
2023
2024 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2025 {
2026         int ret;
2027
2028         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
2029         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2030
2031         ret = io_req_task_work_add(req, true);
2032         if (unlikely(ret)) {
2033                 struct task_struct *tsk;
2034
2035                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
2036                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2037                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
2038                 wake_up_process(tsk);
2039         }
2040 }
2041
2042 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2043 {
2044         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2045
2046         if (nxt)
2047                 io_req_task_queue(nxt);
2048 }
2049
2050 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2051 {
2052         io_queue_next(req);
2053         __io_free_req(req);
2054 }
2055
2056 struct req_batch {
2057         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
2058         int to_free;
2059
2060         struct task_struct      *task;
2061         int                     task_refs;
2062 };
2063
2064 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2065 {
2066         rb->to_free = 0;
2067         rb->task_refs = 0;
2068         rb->task = NULL;
2069 }
2070
2071 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
2072                                       struct req_batch *rb)
2073 {
2074         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
2075         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
2076         rb->to_free = 0;
2077 }
2078
2079 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2080                                      struct req_batch *rb)
2081 {
2082         if (rb->to_free)
2083                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
2084         if (rb->task) {
2085                 atomic_long_add(rb->task_refs, &rb->task->io_uring->req_complete);
2086                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2087                 rb->task = NULL;
2088         }
2089 }
2090
2091 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
2092 {
2093         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
2094                 io_free_req(req);
2095                 return;
2096         }
2097         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
2098                 io_queue_next(req);
2099
2100         if (req->task != rb->task) {
2101                 if (rb->task) {
2102                         atomic_long_add(rb->task_refs, &rb->task->io_uring->req_complete);
2103                         put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2104                 }
2105                 rb->task = req->task;
2106                 rb->task_refs = 0;
2107         }
2108         rb->task_refs++;
2109
2110         io_dismantle_req(req);
2111         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
2112         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
2113                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
2114 }
2115
2116 /*
2117  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2118  * was the last reference to this request.
2119  */
2120 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2121 {
2122         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2123
2124         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2125                 nxt = io_req_find_next(req);
2126                 __io_free_req(req);
2127         }
2128         return nxt;
2129 }
2130
2131 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2132 {
2133         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2134                 io_free_req(req);
2135 }
2136
2137 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2138 {
2139         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2140
2141         io_free_req(req);
2142 }
2143
2144 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2145 {
2146         int ret;
2147
2148         init_task_work(&req->task_work, io_put_req_deferred_cb);
2149         ret = io_req_task_work_add(req, true);
2150         if (unlikely(ret)) {
2151                 struct task_struct *tsk;
2152
2153                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2154                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
2155                 wake_up_process(tsk);
2156         }
2157 }
2158
2159 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2160 {
2161         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2162                 io_free_req_deferred(req);
2163 }
2164
2165 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
2166 {
2167         struct io_kiocb *nxt;
2168
2169         /*
2170          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
2171          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
2172          * it just will be re-punted async in io_put_work()
2173          */
2174         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
2175                 return NULL;
2176
2177         nxt = io_req_find_next(req);
2178         return nxt ? &nxt->work : NULL;
2179 }
2180
2181 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2182 {
2183         /* drop both submit and complete references */
2184         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2185                 io_free_req(req);
2186 }
2187
2188 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
2189 {
2190         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2191
2192         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
2193                 /*
2194                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
2195                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
2196                  * entries. We cannot safely to it from here.
2197                  */
2198                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
2199                         return -1U;
2200
2201                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2202         }
2203
2204         /* See comment at the top of this file */
2205         smp_rmb();
2206         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
2207 }
2208
2209 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2210 {
2211         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2212
2213         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2214         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2215 }
2216
2217 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2218 {
2219         unsigned int cflags;
2220
2221         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2222         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2223         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2224         kfree(kbuf);
2225         return cflags;
2226 }
2227
2228 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2229 {
2230         struct io_buffer *kbuf;
2231
2232         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2233         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2234 }
2235
2236 static inline bool io_run_task_work(void)
2237 {
2238         /*
2239          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2240          * not add work to such a task.
2241          */
2242         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2243                 return false;
2244         if (current->task_works) {
2245                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2246                 task_work_run();
2247                 return true;
2248         }
2249
2250         return false;
2251 }
2252
2253 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
2254 {
2255         struct io_kiocb *req;
2256
2257         do {
2258                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
2259                 list_del(&req->inflight_entry);
2260                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
2261         } while (!list_empty(again));
2262 }
2263
2264 /*
2265  * Find and free completed poll iocbs
2266  */
2267 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2268                                struct list_head *done)
2269 {
2270         struct req_batch rb;
2271         struct io_kiocb *req;
2272         LIST_HEAD(again);
2273
2274         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2275         smp_rmb();
2276
2277         io_init_req_batch(&rb);
2278         while (!list_empty(done)) {
2279                 int cflags = 0;
2280
2281                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2282                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2283                         req->result = 0;
2284                         req->iopoll_completed = 0;
2285                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2286                         continue;
2287                 }
2288                 list_del(&req->inflight_entry);
2289
2290                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2291                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2292
2293                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2294                 (*nr_events)++;
2295
2296                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2297                         io_req_free_batch(&rb, req);
2298         }
2299
2300         io_commit_cqring(ctx);
2301         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2302                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2303         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2304
2305         if (!list_empty(&again))
2306                 io_iopoll_queue(&again);
2307 }
2308
2309 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2310                         long min)
2311 {
2312         struct io_kiocb *req, *tmp;
2313         LIST_HEAD(done);
2314         bool spin;
2315         int ret;
2316
2317         /*
2318          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2319          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2320          */
2321         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2322
2323         ret = 0;
2324         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2325                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2326
2327                 /*
2328                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2329                  * If we find a request that requires polling, break out
2330                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2331                  */
2332                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2333                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2334                         continue;
2335                 }
2336                 if (!list_empty(&done))
2337                         break;
2338
2339                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2340                 if (ret < 0)
2341                         break;
2342
2343                 /* iopoll may have completed current req */
2344                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2345                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2346
2347                 if (ret && spin)
2348                         spin = false;
2349                 ret = 0;
2350         }
2351
2352         if (!list_empty(&done))
2353                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2354
2355         return ret;
2356 }
2357
2358 /*
2359  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2360  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2361  * as a non-spinning completion check.
2362  */
2363 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2364                                 long min)
2365 {
2366         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2367                 int ret;
2368
2369                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2370                 if (ret < 0)
2371                         return ret;
2372                 if (*nr_events >= min)
2373                         return 0;
2374         }
2375
2376         return 1;
2377 }
2378
2379 /*
2380  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2381  * find and complete them.
2382  */
2383 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2384 {
2385         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2386                 return;
2387
2388         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2389         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2390                 unsigned int nr_events = 0;
2391
2392                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2393
2394                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2395                 if (nr_events == 0)
2396                         break;
2397                 /*
2398                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2399                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2400                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2401                  */
2402                 if (need_resched()) {
2403                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2404                         cond_resched();
2405                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2406                 }
2407         }
2408         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2409 }
2410
2411 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2412 {
2413         unsigned int nr_events = 0;
2414         int iters = 0, ret = 0;
2415
2416         /*
2417          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2418          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2419          * that got punted to a workqueue.
2420          */
2421         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2422         do {
2423                 /*
2424                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2425                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2426                  * already triggered a CQE (eg in error).
2427                  */
2428                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2429                         break;
2430
2431                 /*
2432                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2433                  * application entering polling for a command before it gets
2434                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2435                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2436                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2437                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2438                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2439                  * very same mutex.
2440                  */
2441                 if (!(++iters & 7)) {
2442                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2443                         io_run_task_work();
2444                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2445                 }
2446
2447                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2448                 if (ret <= 0)
2449                         break;
2450                 ret = 0;
2451         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2452
2453         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2454         return ret;
2455 }
2456
2457 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2458 {
2459         /*
2460          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2461          * thread.
2462          */
2463         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2464                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2465
2466                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2467         }
2468         file_end_write(req->file);
2469 }
2470
2471 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2472                                   struct io_comp_state *cs)
2473 {
2474         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2475         int cflags = 0;
2476
2477         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2478                 kiocb_end_write(req);
2479
2480         if (res != req->result)
2481                 req_set_fail_links(req);
2482         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2483                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2484         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2485 }
2486
2487 #ifdef CONFIG_BLOCK
2488 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2489 {
2490         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2491         ssize_t ret = -ECANCELED;
2492         struct iov_iter iter;
2493         int rw;
2494
2495         if (error) {
2496                 ret = error;
2497                 goto end_req;
2498         }
2499
2500         switch (req->opcode) {
2501         case IORING_OP_READV:
2502         case IORING_OP_READ_FIXED:
2503         case IORING_OP_READ:
2504                 rw = READ;
2505                 break;
2506         case IORING_OP_WRITEV:
2507         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2508         case IORING_OP_WRITE:
2509                 rw = WRITE;
2510                 break;
2511         default:
2512                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2513                                 req->opcode);
2514                 goto end_req;
2515         }
2516
2517         if (!req->async_data) {
2518                 ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2519                 if (ret < 0)
2520                         goto end_req;
2521                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2522                 if (!ret)
2523                         return true;
2524                 kfree(iovec);
2525         } else {
2526                 return true;
2527         }
2528 end_req:
2529         req_set_fail_links(req);
2530         io_req_complete(req, ret);
2531         return false;
2532 }
2533 #endif
2534
2535 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2536 {
2537 #ifdef CONFIG_BLOCK
2538         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2539         int ret;
2540
2541         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2542                 return false;
2543         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2544                 return false;
2545
2546         ret = io_sq_thread_acquire_mm(req->ctx, req);
2547
2548         if (io_resubmit_prep(req, ret)) {
2549                 refcount_inc(&req->refs);
2550                 io_queue_async_work(req);
2551                 return true;
2552         }
2553
2554 #endif
2555         return false;
2556 }
2557
2558 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2559                              struct io_comp_state *cs)
2560 {
2561         if (!io_rw_reissue(req, res))
2562                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2563 }
2564
2565 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2566 {
2567         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2568
2569         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2570 }
2571
2572 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2573 {
2574         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2575
2576         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2577                 kiocb_end_write(req);
2578
2579         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2580                 req_set_fail_links(req);
2581
2582         WRITE_ONCE(req->result, res);
2583         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2584         smp_wmb();
2585         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2586 }
2587
2588 /*
2589  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2590  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2591  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2592  * accessing the kiocb cookie.
2593  */
2594 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2595 {
2596         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2597
2598         /*
2599          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2600          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2601          * different devices.
2602          */
2603         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2604                 ctx->poll_multi_file = false;
2605         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2606                 struct io_kiocb *list_req;
2607
2608                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2609                                                 inflight_entry);
2610                 if (list_req->file != req->file)
2611                         ctx->poll_multi_file = true;
2612         }
2613
2614         /*
2615          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2616          * it to the front so we find it first.
2617          */
2618         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2619                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2620         else
2621                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2622
2623         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2624             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2625                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2626 }
2627
2628 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2629 {
2630         if (state->has_refs)
2631                 fput_many(state->file, state->has_refs);
2632         state->file = NULL;
2633 }
2634
2635 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2636 {
2637         if (state->file)
2638                 __io_state_file_put(state);
2639 }
2640
2641 /*
2642  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2643  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2644  * has more than one submission.
2645  */
2646 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2647 {
2648         if (!state)
2649                 return fget(fd);
2650
2651         if (state->file) {
2652                 if (state->fd == fd) {
2653                         state->has_refs--;
2654                         return state->file;
2655                 }
2656                 __io_state_file_put(state);
2657         }
2658         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2659         if (!state->file)
2660                 return NULL;
2661
2662         state->fd = fd;
2663         state->has_refs = state->ios_left - 1;
2664         return state->file;
2665 }
2666
2667 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2668 {
2669 #ifdef CONFIG_BLOCK
2670         return !bdev || queue_is_mq(bdev_get_queue(bdev));
2671 #else
2672         return true;
2673 #endif
2674 }
2675
2676 /*
2677  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2678  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2679  * inline.
2680  */
2681 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2682 {
2683         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2684
2685         if (S_ISBLK(mode)) {
2686                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2687                         return true;
2688                 return false;
2689         }
2690         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2691                 return true;
2692         if (S_ISREG(mode)) {
2693                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2694                     file->f_op != &io_uring_fops)
2695                         return true;
2696                 return false;
2697         }
2698
2699         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2700         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2701                 return true;
2702
2703         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2704                 return false;
2705
2706         if (rw == READ)
2707                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2708
2709         return file->f_op->write_iter != NULL;
2710 }
2711
2712 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2713 {
2714         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2715         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2716         unsigned ioprio;
2717         int ret;
2718
2719         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2720                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2721
2722         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2723         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2724                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2725                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2726         }
2727         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2728         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2729         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2730         if (unlikely(ret))
2731                 return ret;
2732
2733         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2734         if (ioprio) {
2735                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2736                 if (ret)
2737                         return ret;
2738
2739                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2740         } else
2741                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2742
2743         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2744         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2745                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2746
2747         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2748                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2749                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2750                         return -EOPNOTSUPP;
2751
2752                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2753                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2754                 req->iopoll_completed = 0;
2755         } else {
2756                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2757                         return -EINVAL;
2758                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2759         }
2760
2761         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2762         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2763         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2764         return 0;
2765 }
2766
2767 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2768 {
2769         switch (ret) {
2770         case -EIOCBQUEUED:
2771                 break;
2772         case -ERESTARTSYS:
2773         case -ERESTARTNOINTR:
2774         case -ERESTARTNOHAND:
2775         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2776                 /*
2777                  * We can't just restart the syscall, since previously
2778                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2779                  * IO with EINTR.
2780                  */
2781                 ret = -EINTR;
2782                 fallthrough;
2783         default:
2784                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2785         }
2786 }
2787
2788 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2789                        struct io_comp_state *cs)
2790 {
2791         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2792         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2793
2794         /* add previously done IO, if any */
2795         if (io && io->bytes_done > 0) {
2796                 if (ret < 0)
2797                         ret = io->bytes_done;
2798                 else
2799                         ret += io->bytes_done;
2800         }
2801
2802         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2803                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2804         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2805                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2806         else
2807                 io_rw_done(kiocb, ret);
2808 }
2809
2810 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2811                                struct iov_iter *iter)
2812 {
2813         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2814         size_t len = req->rw.len;
2815         struct io_mapped_ubuf *imu;
2816         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2817         size_t offset;
2818         u64 buf_addr;
2819
2820         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2821                 return -EFAULT;
2822         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2823         imu = &ctx->user_bufs[index];
2824         buf_addr = req->rw.addr;
2825
2826         /* overflow */
2827         if (buf_addr + len < buf_addr)
2828                 return -EFAULT;
2829         /* not inside the mapped region */
2830         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2831                 return -EFAULT;
2832
2833         /*
2834          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2835          * and advance us to the beginning.
2836          */
2837         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2838         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2839
2840         if (offset) {
2841                 /*
2842                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2843                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2844                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2845                  * we know that:
2846                  *
2847                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2848                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2849                  *    first and last bvec
2850                  *
2851                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2852                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2853                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2854                  * since we can just skip the first segment, which may not
2855                  * be PAGE_SIZE aligned.
2856                  */
2857                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2858
2859                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2860                         iov_iter_advance(iter, offset);
2861                 } else {
2862                         unsigned long seg_skip;
2863
2864                         /* skip first vec */
2865                         offset -= bvec->bv_len;
2866                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2867
2868                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2869                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2870                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2871                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2872                 }
2873         }
2874
2875         return len;
2876 }
2877
2878 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2879 {
2880         if (needs_lock)
2881                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2882 }
2883
2884 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2885 {
2886         /*
2887          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2888          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2889          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2890          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2891          */
2892         if (needs_lock)
2893                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2894 }
2895
2896 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2897                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2898                                           bool needs_lock)
2899 {
2900         struct io_buffer *head;
2901
2902         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2903                 return kbuf;
2904
2905         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2906
2907         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2908
2909         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2910         if (head) {
2911                 if (!list_empty(&head->list)) {
2912                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2913                                                         list);
2914                         list_del(&kbuf->list);
2915                 } else {
2916                         kbuf = head;
2917                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2918                 }
2919                 if (*len > kbuf->len)
2920                         *len = kbuf->len;
2921         } else {
2922                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2923         }
2924
2925         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2926
2927         return kbuf;
2928 }
2929
2930 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2931                                         bool needs_lock)
2932 {
2933         struct io_buffer *kbuf;
2934         u16 bgid;
2935
2936         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2937         bgid = req->buf_index;
2938         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2939         if (IS_ERR(kbuf))
2940                 return kbuf;
2941         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2942         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2943         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2944 }
2945
2946 #ifdef CONFIG_COMPAT
2947 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2948                                 bool needs_lock)
2949 {
2950         struct compat_iovec __user *uiov;
2951         compat_ssize_t clen;
2952         void __user *buf;
2953         ssize_t len;
2954
2955         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2956         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2957                 return -EFAULT;
2958         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2959                 return -EFAULT;
2960         if (clen < 0)
2961                 return -EINVAL;
2962
2963         len = clen;
2964         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2965         if (IS_ERR(buf))
2966                 return PTR_ERR(buf);
2967         iov[0].iov_base = buf;
2968         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2969         return 0;
2970 }
2971 #endif
2972
2973 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2974                                       bool needs_lock)
2975 {
2976         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2977         void __user *buf;
2978         ssize_t len;
2979
2980         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2981                 return -EFAULT;
2982
2983         len = iov[0].iov_len;
2984         if (len < 0)
2985                 return -EINVAL;
2986         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2987         if (IS_ERR(buf))
2988                 return PTR_ERR(buf);
2989         iov[0].iov_base = buf;
2990         iov[0].iov_len = len;
2991         return 0;
2992 }
2993
2994 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2995                                     bool needs_lock)
2996 {
2997         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2998                 struct io_buffer *kbuf;
2999
3000                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3001                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3002                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3003                 return 0;
3004         }
3005         if (!req->rw.len)
3006                 return 0;
3007         else if (req->rw.len > 1)
3008                 return -EINVAL;
3009
3010 #ifdef CONFIG_COMPAT
3011         if (req->ctx->compat)
3012                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3013 #endif
3014
3015         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3016 }
3017
3018 static ssize_t __io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3019                                  struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3020                                  bool needs_lock)
3021 {
3022         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3023         size_t sqe_len = req->rw.len;
3024         ssize_t ret;
3025         u8 opcode;
3026
3027         opcode = req->opcode;
3028         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3029                 *iovec = NULL;
3030                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3031         }
3032
3033         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3034         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3035                 return -EINVAL;
3036
3037         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3038                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3039                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3040                         if (IS_ERR(buf))
3041                                 return PTR_ERR(buf);
3042                         req->rw.len = sqe_len;
3043                 }
3044
3045                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3046                 *iovec = NULL;
3047                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
3048         }
3049
3050         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3051                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3052                 if (!ret) {
3053                         ret = (*iovec)->iov_len;
3054                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
3055                 }
3056                 *iovec = NULL;
3057                 return ret;
3058         }
3059
3060         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3061                               req->ctx->compat);
3062 }
3063
3064 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3065                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3066                                bool needs_lock)
3067 {
3068         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3069
3070         if (!iorw)
3071                 return __io_import_iovec(rw, req, iovec, iter, needs_lock);
3072         *iovec = NULL;
3073         return iov_iter_count(&iorw->iter);
3074 }
3075
3076 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3077 {
3078         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3079 }
3080
3081 /*
3082  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3083  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3084  */
3085 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
3086                            struct iov_iter *iter)
3087 {
3088         ssize_t ret = 0;
3089
3090         /*
3091          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3092          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3093          * the kiocb to be handled from an async context.
3094          */
3095         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3096                 return -EOPNOTSUPP;
3097         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3098                 return -EAGAIN;
3099
3100         while (iov_iter_count(iter)) {
3101                 struct iovec iovec;
3102                 ssize_t nr;
3103
3104                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3105                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3106                 } else {
3107                         /* fixed buffers import bvec */
3108                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
3109                                                 + iter->iov_offset;
3110                         iovec.iov_len = min(iter->count,
3111                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
3112                 }
3113
3114                 if (rw == READ) {
3115                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3116                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3117                 } else {
3118                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3119                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3120                 }
3121
3122                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
3123                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
3124
3125                 if (nr < 0) {
3126                         if (!ret)
3127                                 ret = nr;
3128                         break;
3129                 }
3130                 ret += nr;
3131                 if (nr != iovec.iov_len)
3132                         break;
3133                 iov_iter_advance(iter, nr);
3134         }
3135
3136         return ret;
3137 }
3138
3139 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3140                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3141 {
3142         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3143
3144         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3145         rw->free_iovec = iovec;
3146         rw->bytes_done = 0;
3147         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3148         if (iter->type == ITER_BVEC)
3149                 return;
3150         if (!iovec) {
3151                 unsigned iov_off = 0;
3152
3153                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3154                 if (iter->iov != fast_iov) {
3155                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3156                         rw->iter.iov += iov_off;
3157                 }
3158                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3159                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3160                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3161         } else {
3162                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3163         }
3164 }
3165
3166 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3167 {
3168         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3169         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3170         return req->async_data == NULL;
3171 }
3172
3173 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3174 {
3175         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3176                 return 0;
3177
3178         return  __io_alloc_async_data(req);
3179 }
3180
3181 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3182                              const struct iovec *fast_iov,
3183                              struct iov_iter *iter, bool force)
3184 {
3185         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3186                 return 0;
3187         if (!req->async_data) {
3188                 if (__io_alloc_async_data(req))
3189                         return -ENOMEM;
3190
3191                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3192         }
3193         return 0;
3194 }
3195
3196 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3197 {
3198         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3199         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3200         ssize_t ret;
3201
3202         ret = __io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3203         if (unlikely(ret < 0))
3204                 return ret;
3205
3206         iorw->bytes_done = 0;
3207         iorw->free_iovec = iov;
3208         if (iov)
3209                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3210         return 0;
3211 }
3212
3213 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3214 {
3215         ssize_t ret;
3216
3217         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3218         if (ret)
3219                 return ret;
3220
3221         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3222                 return -EBADF;
3223
3224         /* either don't need iovec imported or already have it */
3225         if (!req->async_data)
3226                 return 0;
3227         return io_rw_prep_async(req, READ);
3228 }
3229
3230 /*
3231  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3232  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3233  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3234  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3235  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3236  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3237  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3238  * slow path.
3239  */
3240 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3241                              int sync, void *arg)
3242 {
3243         struct wait_page_queue *wpq;
3244         struct io_kiocb *req = wait->private;
3245         struct wait_page_key *key = arg;
3246         int ret;
3247
3248         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3249
3250         if (!wake_page_match(wpq, key))
3251                 return 0;
3252
3253         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3254         list_del_init(&wait->entry);
3255
3256         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
3257         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3258
3259         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3260         refcount_inc(&req->refs);
3261         ret = io_req_task_work_add(req, true);
3262         if (unlikely(ret)) {
3263                 struct task_struct *tsk;
3264
3265                 /* queue just for cancelation */
3266                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
3267                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
3268                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
3269                 wake_up_process(tsk);
3270         }
3271         return 1;
3272 }
3273
3274 /*
3275  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3276  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3277  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3278  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3279  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3280  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3281  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3282  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3283  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3284  * async worker threads for a blocking retry.
3285  */
3286 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3287 {
3288         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3289         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3290         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3291
3292         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3293         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3294                 return false;
3295
3296         /* Only for buffered IO */
3297         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3298                 return false;
3299
3300         /*
3301          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3302          * support callback based unlocks
3303          */
3304         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3305                 return false;
3306
3307         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3308         wait->wait.private = req;
3309         wait->wait.flags = 0;
3310         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3311         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3312         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3313         kiocb->ki_waitq = wait;
3314         return true;
3315 }
3316
3317 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3318 {
3319         if (req->file->f_op->read_iter)
3320                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3321         else if (req->file->f_op->read)
3322                 return loop_rw_iter(READ, req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3323         else
3324                 return -EINVAL;
3325 }
3326
3327 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3328                    struct io_comp_state *cs)
3329 {
3330         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3331         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3332         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3333         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3334         ssize_t io_size, ret, ret2;
3335         size_t iov_count;
3336         bool no_async;
3337
3338         if (rw)
3339                 iter = &rw->iter;
3340
3341         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3342         if (ret < 0)
3343                 return ret;
3344         iov_count = iov_iter_count(iter);
3345         io_size = ret;
3346         req->result = io_size;
3347         ret = 0;
3348
3349         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3350         if (!force_nonblock)
3351                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3352         else
3353                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3354
3355
3356         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3357         no_async = force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ);
3358         if (no_async)
3359                 goto copy_iov;
3360
3361         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3362         if (unlikely(ret))
3363                 goto out_free;
3364
3365         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3366
3367         if (!ret) {
3368                 goto done;
3369         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3370                 ret = 0;
3371                 goto out_free;
3372         } else if (ret == -EAGAIN) {
3373                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3374                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3375                         goto done;
3376                 /* no retry on NONBLOCK marked file */
3377                 if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3378                         goto done;
3379                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3380                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3381                 ret = 0;
3382                 goto copy_iov;
3383         } else if (ret < 0) {
3384                 /* make sure -ERESTARTSYS -> -EINTR is done */
3385                 goto done;
3386         }
3387
3388         /* read it all, or we did blocking attempt. no retry. */
3389         if (!iov_iter_count(iter) || !force_nonblock ||
3390             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3391                 goto done;
3392
3393         io_size -= ret;
3394 copy_iov:
3395         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3396         if (ret2) {
3397                 ret = ret2;
3398                 goto out_free;
3399         }
3400         if (no_async)
3401                 return -EAGAIN;
3402         rw = req->async_data;
3403         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3404         iovec = NULL;
3405         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3406         iter = &rw->iter;
3407 retry:
3408         rw->bytes_done += ret;
3409         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3410         if (!io_rw_should_retry(req)) {
3411                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3412                 return -EAGAIN;
3413         }
3414
3415         /*
3416          * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If we
3417          * get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the desired
3418          * page gets unlocked. We can also get a partial read here, and if we
3419          * do, then just retry at the new offset.
3420          */
3421         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3422         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3423                 ret = 0;
3424                 goto out_free;
3425         } else if (ret > 0 && ret < io_size) {
3426                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3427                 goto retry;
3428         }
3429 done:
3430         kiocb_done(kiocb, ret, cs);
3431         ret = 0;
3432 out_free:
3433         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3434         if (iovec)
3435                 kfree(iovec);
3436         return ret;
3437 }
3438
3439 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3440 {
3441         ssize_t ret;
3442
3443         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3444         if (ret)
3445                 return ret;
3446
3447         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3448                 return -EBADF;
3449
3450         /* either don't need iovec imported or already have it */
3451         if (!req->async_data)
3452                 return 0;
3453         return io_rw_prep_async(req, WRITE);
3454 }
3455
3456 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3457                     struct io_comp_state *cs)
3458 {
3459         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3460         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3461         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3462         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3463         size_t iov_count;
3464         ssize_t ret, ret2, io_size;
3465
3466         if (rw)
3467                 iter = &rw->iter;
3468
3469         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3470         if (ret < 0)
3471                 return ret;
3472         iov_count = iov_iter_count(iter);
3473         io_size = ret;
3474         req->result = io_size;
3475
3476         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3477         if (!force_nonblock)
3478                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3479         else
3480                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3481
3482         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3483         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3484                 goto copy_iov;
3485
3486         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3487         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3488             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3489                 goto copy_iov;
3490
3491         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3492         if (unlikely(ret))
3493                 goto out_free;
3494
3495         /*
3496          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3497          * which will be released by another thread in
3498          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3499          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3500          * we return to userspace.
3501          */
3502         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3503                 __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
3504                                         SB_FREEZE_WRITE, true);
3505                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3506                                         SB_FREEZE_WRITE);
3507         }
3508         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3509
3510         if (req->file->f_op->write_iter)
3511                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3512         else if (req->file->f_op->write)
3513                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, iter);
3514         else
3515                 ret2 = -EINVAL;
3516
3517         /*
3518          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3519          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3520          */
3521         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3522                 ret2 = -EAGAIN;
3523         /* no retry on NONBLOCK marked file */
3524         if (ret2 == -EAGAIN && (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3525                 goto done;
3526         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3527                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3528                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3529                         goto copy_iov;
3530 done:
3531                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3532         } else {
3533 copy_iov:
3534                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3535                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3536                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3537                 if (!ret)
3538                         return -EAGAIN;
3539         }
3540 out_free:
3541         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3542         if (iovec)
3543                 kfree(iovec);
3544         return ret;
3545 }
3546
3547 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3548                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3549 {
3550         struct io_splice* sp = &req->splice;
3551         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3552
3553         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3554                 return -EINVAL;
3555
3556         sp->file_in = NULL;
3557         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3558         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3559
3560         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3561                 return -EINVAL;
3562
3563         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3564                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3565         if (!sp->file_in)
3566                 return -EBADF;
3567         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3568
3569         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3570                 /*
3571                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3572                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3573                  */
3574                 io_req_init_async(req);
3575                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3576         }
3577
3578         return 0;
3579 }
3580
3581 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3582                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3583 {
3584         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3585                 return -EINVAL;
3586         return __io_splice_prep(req, sqe);
3587 }
3588
3589 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3590 {
3591         struct io_splice *sp = &req->splice;
3592         struct file *in = sp->file_in;
3593         struct file *out = sp->file_out;
3594         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3595         long ret = 0;
3596
3597         if (force_nonblock)
3598                 return -EAGAIN;
3599         if (sp->len)
3600                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3601
3602         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3603         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3604
3605         if (ret != sp->len)
3606                 req_set_fail_links(req);
3607         io_req_complete(req, ret);
3608         return 0;
3609 }
3610
3611 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3612 {
3613         struct io_splice* sp = &req->splice;
3614
3615         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3616         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3617         return __io_splice_prep(req, sqe);
3618 }
3619
3620 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3621 {
3622         struct io_splice *sp = &req->splice;
3623         struct file *in = sp->file_in;
3624         struct file *out = sp->file_out;
3625         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3626         loff_t *poff_in, *poff_out;
3627         long ret = 0;
3628
3629         if (force_nonblock)
3630                 return -EAGAIN;
3631
3632         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3633         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3634
3635         if (sp->len)
3636                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3637
3638         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3639         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3640
3641         if (ret != sp->len)
3642                 req_set_fail_links(req);
3643         io_req_complete(req, ret);
3644         return 0;
3645 }
3646
3647 /*
3648  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3649  */
3650 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3651 {
3652         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3653
3654         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3655                 return -EINVAL;
3656
3657         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3658         return 0;
3659 }
3660
3661 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3662 {
3663         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3664
3665         if (!req->file)
3666                 return -EBADF;
3667
3668         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3669                 return -EINVAL;
3670         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3671                 return -EINVAL;
3672
3673         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3674         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3675                 return -EINVAL;
3676
3677         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3678         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3679         return 0;
3680 }
3681
3682 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3683 {
3684         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3685         int ret;
3686
3687         /* fsync always requires a blocking context */
3688         if (force_nonblock)
3689                 return -EAGAIN;
3690
3691         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3692                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3693                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3694         if (ret < 0)
3695                 req_set_fail_links(req);
3696         io_req_complete(req, ret);
3697         return 0;
3698 }
3699
3700 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3701                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3702 {
3703         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3704                 return -EINVAL;
3705         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3706                 return -EINVAL;
3707
3708         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3709         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3710         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3711         return 0;
3712 }
3713
3714 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3715 {
3716         int ret;
3717
3718         /* fallocate always requiring blocking context */
3719         if (force_nonblock)
3720                 return -EAGAIN;
3721         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3722                                 req->sync.len);
3723         if (ret < 0)
3724                 req_set_fail_links(req);
3725         io_req_complete(req, ret);
3726         return 0;
3727 }
3728
3729 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3730 {
3731         const char __user *fname;
3732         int ret;
3733
3734         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3735                 return -EINVAL;
3736         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3737                 return -EBADF;
3738
3739         /* open.how should be already initialised */
3740         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3741                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3742
3743         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3744         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3745         req->open.filename = getname(fname);
3746         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3747                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3748                 req->open.filename = NULL;
3749                 return ret;
3750         }
3751         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3752         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3753         return 0;
3754 }
3755
3756 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3757 {
3758         u64 flags, mode;
3759
3760         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3761                 return -EINVAL;
3762         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3763         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3764         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3765         return __io_openat_prep(req, sqe);
3766 }
3767
3768 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3769 {
3770         struct open_how __user *how;
3771         size_t len;
3772         int ret;
3773
3774         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3775                 return -EINVAL;
3776         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3777         len = READ_ONCE(sqe->len);
3778         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3779                 return -EINVAL;
3780
3781         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3782                                         len);
3783         if (ret)
3784                 return ret;
3785
3786         return __io_openat_prep(req, sqe);
3787 }
3788
3789 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3790 {
3791         struct open_flags op;
3792         struct file *file;
3793         int ret;
3794
3795         if (force_nonblock)
3796                 return -EAGAIN;
3797
3798         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3799         if (ret)
3800                 goto err;
3801
3802         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3803         if (ret < 0)
3804                 goto err;
3805
3806         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3807         if (IS_ERR(file)) {
3808                 put_unused_fd(ret);
3809                 ret = PTR_ERR(file);
3810         } else {
3811                 fsnotify_open(file);
3812                 fd_install(ret, file);
3813         }
3814 err:
3815         putname(req->open.filename);
3816         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3817         if (ret < 0)
3818                 req_set_fail_links(req);
3819         io_req_complete(req, ret);
3820         return 0;
3821 }
3822
3823 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3824 {
3825         return io_openat2(req, force_nonblock);
3826 }
3827
3828 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3829                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3830 {
3831         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3832         u64 tmp;
3833
3834         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3835                 return -EINVAL;
3836
3837         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3838         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3839                 return -EINVAL;
3840
3841         memset(p, 0, sizeof(*p));
3842         p->nbufs = tmp;
3843         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3844         return 0;
3845 }
3846
3847 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3848                                int bgid, unsigned nbufs)
3849 {
3850         unsigned i = 0;
3851
3852         /* shouldn't happen */
3853         if (!nbufs)
3854                 return 0;
3855
3856         /* the head kbuf is the list itself */
3857         while (!list_empty(&buf->list)) {
3858                 struct io_buffer *nxt;
3859
3860                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3861                 list_del(&nxt->list);
3862                 kfree(nxt);
3863                 if (++i == nbufs)
3864                         return i;
3865         }
3866         i++;
3867         kfree(buf);
3868         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3869
3870         return i;
3871 }
3872
3873 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3874                              struct io_comp_state *cs)
3875 {
3876         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3877         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3878         struct io_buffer *head;
3879         int ret = 0;
3880
3881         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3882
3883         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3884
3885         ret = -ENOENT;
3886         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3887         if (head)
3888                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3889
3890         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3891         if (ret < 0)
3892                 req_set_fail_links(req);
3893         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3894         return 0;
3895 }
3896
3897 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3898                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3899 {
3900         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3901         u64 tmp;
3902
3903         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3904                 return -EINVAL;
3905
3906         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3907         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3908                 return -E2BIG;
3909         p->nbufs = tmp;
3910         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3911         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3912
3913         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3914                 return -EFAULT;
3915
3916         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3917         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3918         if (tmp > USHRT_MAX)
3919                 return -E2BIG;
3920         p->bid = tmp;
3921         return 0;
3922 }
3923
3924 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3925 {
3926         struct io_buffer *buf;
3927         u64 addr = pbuf->addr;
3928         int i, bid = pbuf->bid;
3929
3930         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3931                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3932                 if (!buf)
3933                         break;
3934
3935                 buf->addr = addr;
3936                 buf->len = pbuf->len;
3937                 buf->bid = bid;
3938                 addr += pbuf->len;
3939                 bid++;
3940                 if (!*head) {
3941                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3942                         *head = buf;
3943                 } else {
3944                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3945                 }
3946         }
3947
3948         return i ? i : -ENOMEM;
3949 }
3950
3951 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3952                               struct io_comp_state *cs)
3953 {
3954         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3955         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3956         struct io_buffer *head, *list;
3957         int ret = 0;
3958
3959         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3960
3961         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3962
3963         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3964
3965         ret = io_add_buffers(p, &head);
3966         if (ret < 0)
3967                 goto out;
3968
3969         if (!list) {
3970                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
3971                                         GFP_KERNEL);
3972                 if (ret < 0) {
3973                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
3974                         goto out;
3975                 }
3976         }
3977 out:
3978         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3979         if (ret < 0)
3980                 req_set_fail_links(req);
3981         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3982         return 0;
3983 }
3984
3985 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
3986                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3987 {
3988 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3989         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3990                 return -EINVAL;
3991         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
3992                 return -EINVAL;
3993
3994         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3995         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
3996         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
3997
3998         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
3999                 struct epoll_event __user *ev;
4000
4001                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4002                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4003                         return -EFAULT;
4004         }
4005
4006         return 0;
4007 #else
4008         return -EOPNOTSUPP;
4009 #endif
4010 }
4011
4012 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4013                         struct io_comp_state *cs)
4014 {
4015 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4016         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4017         int ret;
4018
4019         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4020         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4021                 return -EAGAIN;
4022
4023         if (ret < 0)
4024                 req_set_fail_links(req);
4025         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4026         return 0;
4027 #else
4028         return -EOPNOTSUPP;
4029 #endif
4030 }
4031
4032 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4033 {
4034 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4035         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4036                 return -EINVAL;
4037         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4038                 return -EINVAL;
4039
4040         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4041         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4042         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4043         return 0;
4044 #else
4045         return -EOPNOTSUPP;
4046 #endif
4047 }
4048
4049 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4050 {
4051 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4052         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4053         int ret;
4054
4055         if (force_nonblock)
4056                 return -EAGAIN;
4057
4058         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
4059         if (ret < 0)
4060                 req_set_fail_links(req);
4061         io_req_complete(req, ret);
4062         return 0;
4063 #else
4064         return -EOPNOTSUPP;
4065 #endif
4066 }
4067
4068 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4069 {
4070         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4071                 return -EINVAL;
4072         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4073                 return -EINVAL;
4074
4075         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4076         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4077         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4078         return 0;
4079 }
4080
4081 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4082 {
4083         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4084         int ret;
4085
4086         if (force_nonblock) {
4087                 switch (fa->advice) {
4088                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4089                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4090                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4091                         break;
4092                 default:
4093                         return -EAGAIN;
4094                 }
4095         }
4096
4097         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4098         if (ret < 0)
4099                 req_set_fail_links(req);
4100         io_req_complete(req, ret);
4101         return 0;
4102 }
4103
4104 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4105 {
4106         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4107                 return -EINVAL;
4108         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4109                 return -EINVAL;
4110         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4111                 return -EBADF;
4112
4113         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4114         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4115         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4116         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4117         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4118
4119         return 0;
4120 }
4121
4122 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4123 {
4124         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4125         int ret;
4126
4127         if (force_nonblock) {
4128                 /* only need file table for an actual valid fd */
4129                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4130                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4131                 return -EAGAIN;
4132         }
4133
4134         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4135                        ctx->buffer);
4136
4137         if (ret < 0)
4138                 req_set_fail_links(req);
4139         io_req_complete(req, ret);
4140         return 0;
4141 }
4142
4143 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4144 {
4145         /*
4146          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
4147          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
4148          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
4149          */
4150         io_req_init_async(req);
4151         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
4152
4153         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4154                 return -EINVAL;
4155         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4156             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4157                 return -EINVAL;
4158         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4159                 return -EBADF;
4160
4161         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4162         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops))
4163                 return -EBADF;
4164
4165         req->close.put_file = NULL;
4166         return 0;
4167 }
4168
4169 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4170                     struct io_comp_state *cs)
4171 {
4172         struct io_close *close = &req->close;
4173         int ret;
4174
4175         /* might be already done during nonblock submission */
4176         if (!close->put_file) {
4177                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
4178                 if (ret < 0)
4179                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
4180         }
4181
4182         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4183         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
4184                 /* was never set, but play safe */
4185                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
4186                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
4187                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4188                 return -EAGAIN;
4189         }
4190
4191         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4192         ret = filp_close(close->put_file, req->work.identity->files);
4193         if (ret < 0)
4194                 req_set_fail_links(req);
4195         fput(close->put_file);
4196         close->put_file = NULL;
4197         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4198         return 0;
4199 }
4200
4201 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4202 {
4203         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4204
4205         if (!req->file)
4206                 return -EBADF;
4207
4208         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4209                 return -EINVAL;
4210         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4211                 return -EINVAL;
4212
4213         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4214         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4215         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4216         return 0;
4217 }
4218
4219 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4220 {
4221         int ret;
4222
4223         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4224         if (force_nonblock)
4225                 return -EAGAIN;
4226
4227         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4228                                 req->sync.flags);
4229         if (ret < 0)
4230                 req_set_fail_links(req);
4231         io_req_complete(req, ret);
4232         return 0;
4233 }
4234
4235 #if defined(CONFIG_NET)
4236 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4237                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4238 {
4239         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4240
4241         if (async_msg)
4242                 return -EAGAIN;
4243         if (io_alloc_async_data(req)) {
4244                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4245                         kfree(kmsg->iov);
4246                 return -ENOMEM;
4247         }
4248         async_msg = req->async_data;
4249         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4250         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4251         return -EAGAIN;
4252 }
4253
4254 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4255                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4256 {
4257         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4258         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4259         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4260                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
4261 }
4262
4263 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4264 {
4265         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4266         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4267         int ret;
4268
4269         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4270                 return -EINVAL;
4271
4272         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4273         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4274         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4275
4276 #ifdef CONFIG_COMPAT
4277         if (req->ctx->compat)
4278                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4279 #endif
4280
4281         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4282                 return 0;
4283         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4284         if (!ret)
4285                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4286         return ret;
4287 }
4288
4289 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4290                       struct io_comp_state *cs)
4291 {
4292         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4293         struct socket *sock;
4294         unsigned flags;
4295         int ret;
4296
4297         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4298         if (unlikely(!sock))
4299                 return ret;
4300
4301         if (req->async_data) {
4302                 kmsg = req->async_data;
4303                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4304                 /* if iov is set, it's allocated already */
4305                 if (!kmsg->iov)
4306                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4307                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4308         } else {
4309                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4310                 if (ret)
4311                         return ret;
4312                 kmsg = &iomsg;
4313         }
4314
4315         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4316         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4317                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4318         else if (force_nonblock)
4319                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4320
4321         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4322         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4323                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4324         if (ret == -ERESTARTSYS)
4325                 ret = -EINTR;
4326
4327         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4328                 kfree(kmsg->iov);
4329         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4330         if (ret < 0)
4331                 req_set_fail_links(req);
4332         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4333         return 0;
4334 }
4335
4336 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4337                    struct io_comp_state *cs)
4338 {
4339         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4340         struct msghdr msg;
4341         struct iovec iov;
4342         struct socket *sock;
4343         unsigned flags;
4344         int ret;
4345
4346         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4347         if (unlikely(!sock))
4348                 return ret;
4349
4350         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4351         if (unlikely(ret))
4352                 return ret;
4353
4354         msg.msg_name = NULL;
4355         msg.msg_control = NULL;
4356         msg.msg_controllen = 0;
4357         msg.msg_namelen = 0;
4358
4359         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4360         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4361                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4362         else if (force_nonblock)
4363                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4364
4365         msg.msg_flags = flags;
4366         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4367         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4368                 return -EAGAIN;
4369         if (ret == -ERESTARTSYS)
4370                 ret = -EINTR;
4371
4372         if (ret < 0)
4373                 req_set_fail_links(req);
4374         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4375         return 0;
4376 }
4377
4378 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4379                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4380 {
4381         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4382         struct iovec __user *uiov;
4383         size_t iov_len;
4384         int ret;
4385
4386         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4387                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4388         if (ret)
4389                 return ret;
4390
4391         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4392                 if (iov_len > 1)
4393                         return -EINVAL;
4394                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4395                         return -EFAULT;
4396                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4397                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4398                                 sr->len);
4399                 iomsg->iov = NULL;
4400         } else {
4401                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4402                                      &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4403                                      false);
4404                 if (ret > 0)
4405                         ret = 0;
4406         }
4407
4408         return ret;
4409 }
4410
4411 #ifdef CONFIG_COMPAT
4412 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4413                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4414 {
4415         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4416         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4417         struct compat_iovec __user *uiov;
4418         compat_uptr_t ptr;
4419         compat_size_t len;
4420         int ret;
4421
4422         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4423         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4424                                         &ptr, &len);
4425         if (ret)
4426                 return ret;
4427
4428         uiov = compat_ptr(ptr);
4429         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4430                 compat_ssize_t clen;
4431
4432                 if (len > 1)
4433                         return -EINVAL;
4434                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4435                         return -EFAULT;
4436                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4437                         return -EFAULT;
4438                 if (clen < 0)
4439                         return -EINVAL;
4440                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4441                 iomsg->iov = NULL;
4442         } else {
4443                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4444                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->iov,
4445                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4446                 if (ret < 0)
4447                         return ret;
4448         }
4449
4450         return 0;
4451 }
4452 #endif
4453
4454 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4455                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4456 {
4457         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4458         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4459
4460 #ifdef CONFIG_COMPAT
4461         if (req->ctx->compat)
4462                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4463 #endif
4464
4465         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4466 }
4467
4468 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4469                                                bool needs_lock)
4470 {
4471         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4472         struct io_buffer *kbuf;
4473
4474         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4475         if (IS_ERR(kbuf))
4476                 return kbuf;
4477
4478         sr->kbuf = kbuf;
4479         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4480         return kbuf;
4481 }
4482
4483 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4484 {
4485         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4486 }
4487
4488 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4489                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4490 {
4491         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4492         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4493         int ret;
4494
4495         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4496                 return -EINVAL;
4497
4498         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4499         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4500         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4501         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4502
4503 #ifdef CONFIG_COMPAT
4504         if (req->ctx->compat)
4505                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4506 #endif
4507
4508         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4509                 return 0;
4510         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4511         if (!ret)
4512                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4513         return ret;
4514 }
4515
4516 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4517                       struct io_comp_state *cs)
4518 {
4519         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4520         struct socket *sock;
4521         struct io_buffer *kbuf;
4522         unsigned flags;
4523         int ret, cflags = 0;
4524
4525         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4526         if (unlikely(!sock))
4527                 return ret;
4528
4529         if (req->async_data) {
4530                 kmsg = req->async_data;
4531                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4532                 /* if iov is set, it's allocated already */
4533                 if (!kmsg->iov)
4534                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4535                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4536         } else {
4537                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4538                 if (ret)
4539                         return ret;
4540                 kmsg = &iomsg;
4541         }
4542
4543         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4544                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4545                 if (IS_ERR(kbuf))
4546                         return PTR_ERR(kbuf);
4547                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4548                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4549                                 1, req->sr_msg.len);
4550         }
4551
4552         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4553         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4554                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4555         else if (force_nonblock)
4556                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4557
4558         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4559                                         kmsg->uaddr, flags);
4560         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4561                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4562         if (ret == -ERESTARTSYS)
4563                 ret = -EINTR;
4564
4565         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4566                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4567         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4568                 kfree(kmsg->iov);
4569         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4570         if (ret < 0)
4571                 req_set_fail_links(req);
4572         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4573         return 0;
4574 }
4575
4576 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4577                    struct io_comp_state *cs)
4578 {
4579         struct io_buffer *kbuf;
4580         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4581         struct msghdr msg;
4582         void __user *buf = sr->buf;
4583         struct socket *sock;
4584         struct iovec iov;
4585         unsigned flags;
4586         int ret, cflags = 0;
4587
4588         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4589         if (unlikely(!sock))
4590                 return ret;
4591
4592         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4593                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4594                 if (IS_ERR(kbuf))
4595                         return PTR_ERR(kbuf);
4596                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4597         }
4598
4599         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4600         if (unlikely(ret))
4601                 goto out_free;
4602
4603         msg.msg_name = NULL;
4604         msg.msg_control = NULL;
4605         msg.msg_controllen = 0;
4606         msg.msg_namelen = 0;
4607         msg.msg_iocb = NULL;
4608         msg.msg_flags = 0;
4609
4610         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4611         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4612                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4613         else if (force_nonblock)
4614                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4615
4616         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4617         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4618                 return -EAGAIN;
4619         if (ret == -ERESTARTSYS)
4620                 ret = -EINTR;
4621 out_free:
4622         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4623                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4624         if (ret < 0)
4625                 req_set_fail_links(req);
4626         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4627         return 0;
4628 }
4629
4630 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4631 {
4632         struct io_accept *accept = &req->accept;
4633
4634         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4635                 return -EINVAL;
4636         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4637                 return -EINVAL;
4638
4639         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4640         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4641         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4642         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4643         return 0;
4644 }
4645
4646 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4647                      struct io_comp_state *cs)
4648 {
4649         struct io_accept *accept = &req->accept;
4650         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4651         int ret;
4652
4653         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4654                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4655
4656         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4657                                         accept->addr_len, accept->flags,
4658                                         accept->nofile);
4659         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4660                 return -EAGAIN;
4661         if (ret < 0) {
4662                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4663                         ret = -EINTR;
4664                 req_set_fail_links(req);
4665         }
4666         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4667         return 0;
4668 }
4669
4670 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4671 {
4672         struct io_connect *conn = &req->connect;
4673         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4674
4675         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4676                 return -EINVAL;
4677         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4678                 return -EINVAL;
4679
4680         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4681         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4682
4683         if (!io)
4684                 return 0;
4685
4686         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4687                                         &io->address);
4688 }
4689
4690 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4691                       struct io_comp_state *cs)
4692 {
4693         struct io_async_connect __io, *io;
4694         unsigned file_flags;
4695         int ret;
4696
4697         if (req->async_data) {
4698                 io = req->async_data;
4699         } else {
4700                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4701                                                 req->connect.addr_len,
4702                                                 &__io.address);
4703                 if (ret)
4704                         goto out;
4705                 io = &__io;
4706         }
4707
4708         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4709
4710         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4711                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4712         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4713                 if (req->async_data)
4714                         return -EAGAIN;
4715                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4716                         ret = -ENOMEM;
4717                         goto out;
4718                 }
4719                 io = req->async_data;
4720                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4721                 return -EAGAIN;
4722         }
4723         if (ret == -ERESTARTSYS)
4724                 ret = -EINTR;
4725 out:
4726         if (ret < 0)
4727                 req_set_fail_links(req);
4728         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4729         return 0;
4730 }
4731 #else /* !CONFIG_NET */
4732 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4733 {
4734         return -EOPNOTSUPP;
4735 }
4736
4737 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4738                       struct io_comp_state *cs)
4739 {
4740         return -EOPNOTSUPP;
4741 }
4742
4743 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4744                    struct io_comp_state *cs)
4745 {
4746         return -EOPNOTSUPP;
4747 }
4748
4749 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4750                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4751 {
4752         return -EOPNOTSUPP;
4753 }
4754
4755 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4756                       struct io_comp_state *cs)
4757 {
4758         return -EOPNOTSUPP;
4759 }
4760
4761 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4762                    struct io_comp_state *cs)
4763 {
4764         return -EOPNOTSUPP;
4765 }
4766
4767 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4768 {
4769         return -EOPNOTSUPP;
4770 }
4771
4772 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4773                      struct io_comp_state *cs)
4774 {
4775         return -EOPNOTSUPP;
4776 }
4777
4778 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4779 {
4780         return -EOPNOTSUPP;
4781 }
4782
4783 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4784                       struct io_comp_state *cs)
4785 {
4786         return -EOPNOTSUPP;
4787 }
4788 #endif /* CONFIG_NET */
4789
4790 struct io_poll_table {
4791         struct poll_table_struct pt;
4792         struct io_kiocb *req;
4793         int error;
4794 };
4795
4796 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4797                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4798 {
4799         bool twa_signal_ok;
4800         int ret;
4801
4802         /* for instances that support it check for an event match first: */
4803         if (mask && !(mask & poll->events))
4804                 return 0;
4805
4806         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4807
4808         list_del_init(&poll->wait.entry);
4809
4810         req->result = mask;
4811         init_task_work(&req->task_work, func);
4812         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4813
4814         /*
4815          * If we using the signalfd wait_queue_head for this wakeup, then
4816          * it's not safe to use TWA_SIGNAL as we could be recursing on the
4817          * tsk->sighand->siglock on doing the wakeup. Should not be needed
4818          * either, as the normal wakeup will suffice.
4819          */
4820         twa_signal_ok = (poll->head != &req->task->sighand->signalfd_wqh);
4821
4822         /*
4823          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4824          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4825          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4826          * have the needed state needed for it anyway.
4827          */
4828         ret = io_req_task_work_add(req, twa_signal_ok);
4829         if (unlikely(ret)) {
4830                 struct task_struct *tsk;
4831
4832                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4833                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4834                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
4835                 wake_up_process(tsk);
4836         }
4837         return 1;
4838 }
4839
4840 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4841         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4842 {
4843         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4844
4845         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4846                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4847
4848                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4849         }
4850
4851         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4852         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4853                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4854                 return true;
4855         }
4856
4857         return false;
4858 }
4859
4860 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4861 {
4862         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4863         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4864                 return req->async_data;
4865         return req->apoll->double_poll;
4866 }
4867
4868 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4869 {
4870         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4871                 return &req->poll;
4872         return &req->apoll->poll;
4873 }
4874
4875 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4876 {
4877         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4878
4879         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4880
4881         if (poll && poll->head) {
4882                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4883
4884                 spin_lock(&head->lock);
4885                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4886                 if (poll->wait.private)
4887                         refcount_dec(&req->refs);
4888                 poll->head = NULL;
4889                 spin_unlock(&head->lock);
4890         }
4891 }
4892
4893 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4894 {
4895         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4896
4897         io_poll_remove_double(req);
4898         req->poll.done = true;
4899         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4900         io_commit_cqring(ctx);
4901 }
4902
4903 static void io_poll_task_handler(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4904 {
4905         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4906
4907         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4908                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4909                 return;
4910         }
4911
4912         hash_del(&req->hash_node);
4913         io_poll_complete(req, req->result, 0);
4914         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4915
4916         *nxt = io_put_req_find_next(req);
4917         io_cqring_ev_posted(ctx);
4918 }
4919
4920 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4921 {
4922         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4923         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4924         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4925
4926         io_poll_task_handler(req, &nxt);
4927         if (nxt)
4928                 __io_req_task_submit(nxt);
4929         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4930 }
4931
4932 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4933                                int sync, void *key)
4934 {
4935         struct io_kiocb *req = wait->private;
4936         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4937         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4938
4939         /* for instances that support it check for an event match first: */
4940         if (mask && !(mask & poll->events))
4941                 return 0;
4942
4943         list_del_init(&wait->entry);
4944
4945         if (poll && poll->head) {
4946                 bool done;
4947
4948                 spin_lock(&poll->head->lock);
4949                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4950                 if (!done)
4951                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4952                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4953                 wait->private = NULL;
4954                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4955                 if (!done)
4956                         __io_async_wake(req, poll, mask, io_poll_task_func);
4957         }
4958         refcount_dec(&req->refs);
4959         return 1;
4960 }
4961
4962 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4963                               wait_queue_func_t wake_func)
4964 {
4965         poll->head = NULL;
4966         poll->done = false;
4967         poll->canceled = false;
4968         poll->events = events;
4969         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4970         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4971 }
4972
4973 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4974                             struct wait_queue_head *head,
4975                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
4976 {
4977         struct io_kiocb *req = pt->req;
4978
4979         /*
4980          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4981          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4982          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4983          */
4984         if (unlikely(poll->head)) {
4985                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4986                 if (*poll_ptr) {
4987                         pt->error = -EINVAL;
4988                         return;
4989                 }
4990                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4991                 if (!poll) {
4992                         pt->error = -ENOMEM;
4993                         return;
4994                 }
4995                 io_init_poll_iocb(poll, req->poll.events, io_poll_double_wake);
4996                 refcount_inc(&req->refs);
4997                 poll->wait.private = req;
4998                 *poll_ptr = poll;
4999         }
5000
5001         pt->error = 0;
5002         poll->head = head;
5003
5004         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5005                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5006         else
5007                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5008 }
5009
5010 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5011                                struct poll_table_struct *p)
5012 {
5013         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5014         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5015
5016         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5017 }
5018
5019 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5020 {
5021         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5022         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5023         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5024
5025         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5026
5027         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5028                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5029                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5030                 return;
5031         }
5032
5033         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5034         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5035                 hash_del(&req->hash_node);
5036
5037         io_poll_remove_double(req);
5038         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5039
5040         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5041                 __io_req_task_submit(req);
5042         else
5043                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5044
5045         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5046         kfree(apoll->double_poll);
5047         kfree(apoll);
5048 }
5049
5050 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5051                         void *key)
5052 {
5053         struct io_kiocb *req = wait->private;
5054         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5055
5056         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5057                                         key_to_poll(key));
5058
5059         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5060 }
5061
5062 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5063 {
5064         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5065         struct hlist_head *list;
5066
5067         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5068         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5069 }
5070
5071 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5072                                       struct io_poll_iocb *poll,
5073                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5074                                       wait_queue_func_t wake_func)
5075         __acquires(&ctx->completion_lock)
5076 {
5077         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5078         bool cancel = false;
5079
5080         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5081         poll->file = req->file;
5082         poll->wait.private = req;
5083
5084         ipt->pt._key = mask;
5085         ipt->req = req;
5086         ipt->error = -EINVAL;
5087
5088         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5089
5090         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5091         if (likely(poll->head)) {
5092                 spin_lock(&poll->head->lock);
5093                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5094                         if (ipt->error)
5095                                 cancel = true;
5096                         ipt->error = 0;
5097                         mask = 0;
5098                 }
5099                 if (mask || ipt->error)
5100                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5101                 else if (cancel)
5102                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5103                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5104                         io_poll_req_insert(req);
5105                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5106         }
5107
5108         return mask;
5109 }
5110
5111 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5112 {
5113         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5114         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5115         struct async_poll *apoll;
5116         struct io_poll_table ipt;
5117         __poll_t mask, ret;
5118         int rw;
5119
5120         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5121                 return false;
5122         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5123                 return false;
5124         if (def->pollin)
5125                 rw = READ;
5126         else if (def->pollout)
5127                 rw = WRITE;
5128         else
5129                 return false;
5130         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5131         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5132                 return false;
5133
5134         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5135         if (unlikely(!apoll))
5136                 return false;
5137         apoll->double_poll = NULL;
5138
5139         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5140         req->apoll = apoll;
5141         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5142
5143         mask = 0;
5144         if (def->pollin)
5145                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5146         if (def->pollout)
5147                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5148
5149         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5150         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5151             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5152                 mask &= ~POLLIN;
5153
5154         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5155
5156         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5157
5158         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5159                                         io_async_wake);
5160         if (ret || ipt.error) {
5161                 io_poll_remove_double(req);
5162                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5163                 kfree(apoll->double_poll);
5164                 kfree(apoll);
5165                 return false;
5166         }
5167         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5168         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5169                                         apoll->poll.events);
5170         return true;
5171 }
5172
5173 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5174                                  struct io_poll_iocb *poll)
5175 {
5176         bool do_complete = false;
5177
5178         spin_lock(&poll->head->lock);
5179         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5180         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5181                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5182                 do_complete = true;
5183         }
5184         spin_unlock(&poll->head->lock);
5185         hash_del(&req->hash_node);
5186         return do_complete;
5187 }
5188
5189 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5190 {
5191         bool do_complete;
5192
5193         io_poll_remove_double(req);
5194
5195         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5196                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5197         } else {
5198                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5199
5200                 /* non-poll requests have submit ref still */
5201                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5202                 if (do_complete) {
5203                         io_put_req(req);
5204                         kfree(apoll->double_poll);
5205                         kfree(apoll);
5206                 }
5207         }
5208
5209         if (do_complete) {
5210                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5211                 io_commit_cqring(req->ctx);
5212                 req_set_fail_links(req);
5213                 io_put_req_deferred(req, 1);
5214         }
5215
5216         return do_complete;
5217 }
5218
5219 /*
5220  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5221  */
5222 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk)
5223 {
5224         struct hlist_node *tmp;
5225         struct io_kiocb *req;
5226         int posted = 0, i;
5227
5228         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5229         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5230                 struct hlist_head *list;
5231
5232                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5233                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5234                         if (io_task_match(req, tsk))
5235                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5236                 }
5237         }
5238         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5239
5240         if (posted)
5241                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5242
5243         return posted != 0;
5244 }
5245
5246 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5247 {
5248         struct hlist_head *list;
5249         struct io_kiocb *req;
5250
5251         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5252         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5253                 if (sqe_addr != req->user_data)
5254                         continue;
5255                 if (io_poll_remove_one(req))
5256                         return 0;
5257                 return -EALREADY;
5258         }
5259
5260         return -ENOENT;
5261 }
5262
5263 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5264                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5265 {
5266         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5267                 return -EINVAL;
5268         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5269             sqe->poll_events)
5270                 return -EINVAL;
5271
5272         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5273         return 0;
5274 }
5275
5276 /*
5277  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5278  * and remove it if found.
5279  */
5280 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
5281 {
5282         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5283         u64 addr;
5284         int ret;
5285
5286         addr = req->poll.addr;
5287         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5288         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
5289         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5290
5291         if (ret < 0)
5292                 req_set_fail_links(req);
5293         io_req_complete(req, ret);
5294         return 0;
5295 }
5296
5297 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5298                         void *key)
5299 {
5300         struct io_kiocb *req = wait->private;
5301         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5302
5303         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5304 }
5305
5306 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5307                                struct poll_table_struct *p)
5308 {
5309         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5310
5311         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5312 }
5313
5314 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5315 {
5316         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5317         u32 events;
5318
5319         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5320                 return -EINVAL;
5321         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5322                 return -EINVAL;
5323         if (!poll->file)
5324                 return -EBADF;
5325
5326         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5327 #ifdef __BIG_ENDIAN
5328         events = swahw32(events);
5329 #endif
5330         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5331                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5332         return 0;
5333 }
5334
5335 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5336 {
5337         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5338         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5339         struct io_poll_table ipt;
5340         __poll_t mask;
5341
5342         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5343         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5344
5345         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5346                                         io_poll_wake);
5347
5348         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5349                 ipt.error = 0;
5350                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5351         }
5352         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5353
5354         if (mask) {
5355                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5356                 io_put_req(req);
5357         }
5358         return ipt.error;
5359 }
5360
5361 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5362 {
5363         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5364                                                 struct io_timeout_data, timer);
5365         struct io_kiocb *req = data->req;
5366         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5367         unsigned long flags;
5368
5369         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5370         list_del_init(&req->timeout.list);
5371         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5372                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5373
5374         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5375         io_commit_cqring(ctx);
5376         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5377
5378         io_cqring_ev_posted(ctx);
5379         req_set_fail_links(req);
5380         io_put_req(req);
5381         return HRTIMER_NORESTART;
5382 }
5383
5384 static int __io_timeout_cancel(struct io_kiocb *req)
5385 {
5386         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
5387         int ret;
5388
5389         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5390         if (ret == -1)
5391                 return -EALREADY;
5392         list_del_init(&req->timeout.list);
5393
5394         req_set_fail_links(req);
5395         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5396         io_put_req_deferred(req, 1);
5397         return 0;
5398 }
5399
5400 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5401 {
5402         struct io_kiocb *req;
5403         int ret = -ENOENT;
5404
5405         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5406                 if (user_data == req->user_data) {
5407                         ret = 0;
5408                         break;
5409                 }
5410         }
5411
5412         if (ret == -ENOENT)
5413                 return ret;
5414
5415         return __io_timeout_cancel(req);
5416 }
5417
5418 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5419                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5420 {
5421         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5422                 return -EINVAL;
5423         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5424                 return -EINVAL;
5425         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->timeout_flags)
5426                 return -EINVAL;
5427
5428         req->timeout_rem.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5429         return 0;
5430 }
5431
5432 /*
5433  * Remove or update an existing timeout command
5434  */
5435 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5436 {
5437         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5438         int ret;
5439
5440         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5441         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout_rem.addr);
5442
5443         io_cqring_fill_event(req, ret);
5444         io_commit_cqring(ctx);
5445         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5446         io_cqring_ev_posted(ctx);
5447         if (ret < 0)
5448                 req_set_fail_links(req);
5449         io_put_req(req);
5450         return 0;
5451 }
5452
5453 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5454                            bool is_timeout_link)
5455 {
5456         struct io_timeout_data *data;
5457         unsigned flags;
5458         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5459
5460         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5461                 return -EINVAL;
5462         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5463                 return -EINVAL;
5464         if (off && is_timeout_link)
5465                 return -EINVAL;
5466         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5467         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5468                 return -EINVAL;
5469
5470         req->timeout.off = off;
5471
5472         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5473                 return -ENOMEM;
5474
5475         data = req->async_data;
5476         data->req = req;
5477
5478         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5479                 return -EFAULT;
5480
5481         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5482                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5483         else
5484                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5485
5486         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5487         return 0;
5488 }
5489
5490 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5491 {
5492         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5493         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5494         struct list_head *entry;
5495         u32 tail, off = req->timeout.off;
5496
5497         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5498
5499         /*
5500          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5501          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5502          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5503          */
5504         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5505                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5506                 goto add;
5507         }
5508
5509         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5510         req->timeout.target_seq = tail + off;
5511
5512         /*
5513          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5514          * the one we need first.
5515          */
5516         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5517                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5518                                                   timeout.list);
5519
5520                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5521                         continue;
5522                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5523                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5524                         break;
5525         }
5526 add:
5527         list_add(&req->timeout.list, entry);
5528         data->timer.function = io_timeout_fn;
5529         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5530         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5531         return 0;
5532 }
5533
5534 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5535 {
5536         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5537
5538         return req->user_data == (unsigned long) data;
5539 }
5540
5541 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5542 {
5543         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5544         int ret = 0;
5545
5546         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5547         switch (cancel_ret) {
5548         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5549                 ret = 0;
5550                 break;
5551         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5552                 ret = -EALREADY;
5553                 break;
5554         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5555                 ret = -ENOENT;
5556                 break;
5557         }
5558
5559         return ret;
5560 }
5561
5562 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5563                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5564                                      int success_ret)
5565 {
5566         unsigned long flags;
5567         int ret;
5568
5569         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5570         if (ret != -ENOENT) {
5571                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5572                 goto done;
5573         }
5574
5575         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5576         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5577         if (ret != -ENOENT)
5578                 goto done;
5579         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5580 done:
5581         if (!ret)
5582                 ret = success_ret;
5583         io_cqring_fill_event(req, ret);
5584         io_commit_cqring(ctx);
5585         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5586         io_cqring_ev_posted(ctx);
5587
5588         if (ret < 0)
5589                 req_set_fail_links(req);
5590         io_put_req(req);
5591 }
5592
5593 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5594                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5595 {
5596         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5597                 return -EINVAL;
5598         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5599                 return -EINVAL;
5600         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5601                 return -EINVAL;
5602
5603         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5604         return 0;
5605 }
5606
5607 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5608 {
5609         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5610
5611         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5612         return 0;
5613 }
5614
5615 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5616                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5617 {
5618         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5619                 return -EINVAL;
5620         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5621                 return -EINVAL;
5622         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5623                 return -EINVAL;
5624
5625         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5626         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5627         if (!req->files_update.nr_args)
5628                 return -EINVAL;
5629         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5630         return 0;
5631 }
5632
5633 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5634                            struct io_comp_state *cs)
5635 {
5636         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5637         struct io_uring_files_update up;
5638         int ret;
5639
5640         if (force_nonblock)
5641                 return -EAGAIN;
5642
5643         up.offset = req->files_update.offset;
5644         up.fds = req->files_update.arg;
5645
5646         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5647         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5648         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5649
5650         if (ret < 0)
5651                 req_set_fail_links(req);
5652         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5653         return 0;
5654 }
5655
5656 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5657 {
5658         switch (req->opcode) {
5659         case IORING_OP_NOP:
5660                 return 0;
5661         case IORING_OP_READV:
5662         case IORING_OP_READ_FIXED:
5663         case IORING_OP_READ:
5664                 return io_read_prep(req, sqe);
5665         case IORING_OP_WRITEV:
5666         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5667         case IORING_OP_WRITE:
5668                 return io_write_prep(req, sqe);
5669         case IORING_OP_POLL_ADD:
5670                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5671         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5672                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5673         case IORING_OP_FSYNC:
5674                 return io_prep_fsync(req, sqe);
5675         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5676                 return io_prep_sfr(req, sqe);
5677         case IORING_OP_SENDMSG:
5678         case IORING_OP_SEND:
5679                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5680         case IORING_OP_RECVMSG:
5681         case IORING_OP_RECV:
5682                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5683         case IORING_OP_CONNECT:
5684                 return io_connect_prep(req, sqe);
5685         case IORING_OP_TIMEOUT:
5686                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5687         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5688                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5689         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5690                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5691         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5692                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5693         case IORING_OP_ACCEPT:
5694                 return io_accept_prep(req, sqe);
5695         case IORING_OP_FALLOCATE:
5696                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5697         case IORING_OP_OPENAT:
5698                 return io_openat_prep(req, sqe);
5699         case IORING_OP_CLOSE:
5700                 return io_close_prep(req, sqe);
5701         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5702                 return io_files_update_prep(req, sqe);
5703         case IORING_OP_STATX:
5704                 return io_statx_prep(req, sqe);
5705         case IORING_OP_FADVISE:
5706                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5707         case IORING_OP_MADVISE:
5708                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5709         case IORING_OP_OPENAT2:
5710                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5711         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5712                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5713         case IORING_OP_SPLICE:
5714                 return io_splice_prep(req, sqe);
5715         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5716                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5717         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5718                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5719         case IORING_OP_TEE:
5720                 return io_tee_prep(req, sqe);
5721         }
5722
5723         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5724                         req->opcode);
5725         return-EINVAL;
5726 }
5727
5728 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5729                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5730 {
5731         if (!sqe)
5732                 return 0;
5733         if (io_alloc_async_data(req))
5734                 return -EAGAIN;
5735         return io_req_prep(req, sqe);
5736 }
5737
5738 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5739 {
5740         struct io_kiocb *pos;
5741         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5742         u32 total_submitted, nr_reqs = 1;
5743
5744         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
5745                 list_for_each_entry(pos, &req->link_list, link_list)
5746                         nr_reqs++;
5747
5748         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5749         return total_submitted - nr_reqs;
5750 }
5751
5752 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5753 {
5754         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5755         struct io_defer_entry *de;
5756         int ret;
5757         u32 seq;
5758
5759         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5760         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5761                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5762                 return 0;
5763
5764         seq = io_get_sequence(req);
5765         /* Still a chance to pass the sequence check */
5766         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5767                 return 0;
5768
5769         if (!req->async_data) {
5770                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5771                 if (ret)
5772                         return ret;
5773         }
5774         io_prep_async_link(req);
5775         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5776         if (!de)
5777                 return -ENOMEM;
5778
5779         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5780         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5781                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5782                 kfree(de);
5783                 io_queue_async_work(req);
5784                 return -EIOCBQUEUED;
5785         }
5786
5787         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5788         de->req = req;
5789         de->seq = seq;
5790         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5791         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5792         return -EIOCBQUEUED;
5793 }
5794
5795 static void io_req_drop_files(struct io_kiocb *req)
5796 {
5797         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5798         unsigned long flags;
5799
5800         spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
5801         list_del(&req->inflight_entry);
5802         if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
5803                 wake_up(&ctx->inflight_wait);
5804         spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
5805         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
5806         put_files_struct(req->work.identity->files);
5807         put_nsproxy(req->work.identity->nsproxy);
5808         req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FILES;
5809 }
5810
5811 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5812 {
5813         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5814                 switch (req->opcode) {
5815                 case IORING_OP_READV:
5816                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5817                 case IORING_OP_READ:
5818                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5819                         break;
5820                 case IORING_OP_RECVMSG:
5821                 case IORING_OP_RECV:
5822                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5823                         break;
5824                 }
5825                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5826         }
5827
5828         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5829                 switch (req->opcode) {
5830                 case IORING_OP_READV:
5831                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5832                 case IORING_OP_READ:
5833                 case IORING_OP_WRITEV:
5834                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5835                 case IORING_OP_WRITE: {
5836                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
5837                         if (io->free_iovec)
5838                                 kfree(io->free_iovec);
5839                         break;
5840                         }
5841                 case IORING_OP_RECVMSG:
5842                 case IORING_OP_SENDMSG: {
5843                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
5844                         if (io->iov != io->fast_iov)
5845                                 kfree(io->iov);
5846                         break;
5847                         }
5848                 case IORING_OP_SPLICE:
5849                 case IORING_OP_TEE:
5850                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5851                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5852                         break;
5853                 case IORING_OP_OPENAT:
5854                 case IORING_OP_OPENAT2:
5855                         if (req->open.filename)
5856                                 putname(req->open.filename);
5857                         break;
5858                 }
5859                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5860         }
5861
5862         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
5863                 io_req_drop_files(req);
5864 }
5865
5866 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5867                         struct io_comp_state *cs)
5868 {
5869         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5870         int ret;
5871
5872         switch (req->opcode) {
5873         case IORING_OP_NOP:
5874                 ret = io_nop(req, cs);
5875                 break;
5876         case IORING_OP_READV:
5877         case IORING_OP_READ_FIXED:
5878         case IORING_OP_READ:
5879                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
5880                 break;
5881         case IORING_OP_WRITEV:
5882         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5883         case IORING_OP_WRITE:
5884                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
5885                 break;
5886         case IORING_OP_FSYNC:
5887                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5888                 break;
5889         case IORING_OP_POLL_ADD:
5890                 ret = io_poll_add(req);
5891                 break;
5892         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5893                 ret = io_poll_remove(req);
5894                 break;
5895         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5896                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5897                 break;
5898         case IORING_OP_SENDMSG:
5899                 ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
5900                 break;
5901         case IORING_OP_SEND:
5902                 ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
5903                 break;
5904         case IORING_OP_RECVMSG:
5905                 ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
5906                 break;
5907         case IORING_OP_RECV:
5908                 ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
5909                 break;
5910         case IORING_OP_TIMEOUT:
5911                 ret = io_timeout(req);
5912                 break;
5913         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5914                 ret = io_timeout_remove(req);
5915                 break;
5916         case IORING_OP_ACCEPT:
5917                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
5918                 break;
5919         case IORING_OP_CONNECT:
5920                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
5921                 break;
5922         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5923                 ret = io_async_cancel(req);
5924                 break;
5925         case IORING_OP_FALLOCATE:
5926                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5927                 break;
5928         case IORING_OP_OPENAT:
5929                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5930                 break;
5931         case IORING_OP_CLOSE:
5932                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
5933                 break;
5934         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5935                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
5936                 break;
5937         case IORING_OP_STATX:
5938                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5939                 break;
5940         case IORING_OP_FADVISE:
5941                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5942                 break;
5943         case IORING_OP_MADVISE:
5944                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5945                 break;
5946         case IORING_OP_OPENAT2:
5947                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5948                 break;
5949         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5950                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
5951                 break;
5952         case IORING_OP_SPLICE:
5953                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5954                 break;
5955         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5956                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
5957                 break;
5958         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5959                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
5960                 break;
5961         case IORING_OP_TEE:
5962                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
5963                 break;
5964         default:
5965                 ret = -EINVAL;
5966                 break;
5967         }
5968
5969         if (ret)
5970                 return ret;
5971
5972         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
5973         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
5974                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
5975
5976                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
5977                 if (in_async)
5978                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5979
5980                 io_iopoll_req_issued(req);
5981
5982                 if (in_async)
5983                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5984         }
5985
5986         return 0;
5987 }
5988
5989 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
5990 {
5991         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5992         struct io_kiocb *timeout;
5993         int ret = 0;
5994
5995         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5996         if (timeout)
5997                 io_queue_linked_timeout(timeout);
5998
5999         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
6000         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
6001                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
6002                 ret = -ECANCELED;
6003         }
6004
6005         if (!ret) {
6006                 do {
6007                         ret = io_issue_sqe(req, false, NULL);
6008                         /*
6009                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6010                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6011                          * wait for request slots on the block side.
6012                          */
6013                         if (ret != -EAGAIN)
6014                                 break;
6015                         cond_resched();
6016                 } while (1);
6017         }
6018
6019         if (ret) {
6020                 req_set_fail_links(req);
6021                 io_req_complete(req, ret);
6022         }
6023
6024         return io_steal_work(req);
6025 }
6026
6027 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6028                                               int index)
6029 {
6030         struct fixed_file_table *table;
6031
6032         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6033         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6034 }
6035
6036 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6037                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6038 {
6039         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6040         struct file *file;
6041
6042         if (fixed) {
6043                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6044                         return NULL;
6045                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6046                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6047                 if (file) {
6048                         req->fixed_file_refs = &ctx->file_data->node->refs;
6049                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
6050                 }
6051         } else {
6052                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6053                 file = __io_file_get(state, fd);
6054         }
6055
6056         return file;
6057 }
6058
6059 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
6060                            int fd)
6061 {
6062         bool fixed;
6063
6064         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
6065         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
6066                 return -EBADF;
6067
6068         req->file = io_file_get(state, req, fd, fixed);
6069         if (req->file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error)
6070                 return 0;
6071         return -EBADF;
6072 }
6073
6074 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6075 {
6076         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6077                                                 struct io_timeout_data, timer);
6078         struct io_kiocb *req = data->req;
6079         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6080         struct io_kiocb *prev = NULL;
6081         unsigned long flags;
6082
6083         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6084
6085         /*
6086          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6087          * race with the completion of the linked work.
6088          */
6089         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6090                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
6091                                   link_list);
6092                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
6093                         list_del_init(&req->link_list);
6094                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6095                 } else
6096                         prev = NULL;
6097         }
6098
6099         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6100
6101         if (prev) {
6102                 req_set_fail_links(prev);
6103                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6104                 io_put_req(prev);
6105         } else {
6106                 io_req_complete(req, -ETIME);
6107         }
6108         return HRTIMER_NORESTART;
6109 }
6110
6111 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6112 {
6113         /*
6114          * If the list is now empty, then our linked request finished before
6115          * we got a chance to setup the timer
6116          */
6117         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6118                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6119
6120                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6121                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6122                                 data->mode);
6123         }
6124 }
6125
6126 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6127 {
6128         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6129
6130         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6131         __io_queue_linked_timeout(req);
6132         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6133
6134         /* drop submission reference */
6135         io_put_req(req);
6136 }
6137
6138 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6139 {
6140         struct io_kiocb *nxt;
6141
6142         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
6143                 return NULL;
6144         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
6145                 return NULL;
6146
6147         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
6148                                         link_list);
6149         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6150                 return NULL;
6151
6152         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6153         return nxt;
6154 }
6155
6156 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
6157 {
6158         struct io_kiocb *linked_timeout;
6159         struct io_kiocb *nxt;
6160         const struct cred *old_creds = NULL;
6161         int ret;
6162
6163 again:
6164         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6165
6166         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) && req->work.identity->creds &&
6167             req->work.identity->creds != current_cred()) {
6168                 if (old_creds)
6169                         revert_creds(old_creds);
6170                 if (old_creds == req->work.identity->creds)
6171                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6172                 else
6173                         old_creds = override_creds(req->work.identity->creds);
6174                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
6175         }
6176
6177         ret = io_issue_sqe(req, true, cs);
6178
6179         /*
6180          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6181          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6182          */
6183         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6184                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6185 punt:
6186                         /*
6187                          * Queued up for async execution, worker will release
6188                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6189                          */
6190                         io_queue_async_work(req);
6191                 }
6192
6193                 if (linked_timeout)
6194                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6195                 goto exit;
6196         }
6197
6198         if (unlikely(ret)) {
6199                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6200                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6201                 req_set_fail_links(req);
6202                 io_put_req(req);
6203                 io_req_complete(req, ret);
6204                 goto exit;
6205         }
6206
6207         /* drop submission reference */
6208         nxt = io_put_req_find_next(req);
6209         if (linked_timeout)
6210                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6211
6212         if (nxt) {
6213                 req = nxt;
6214
6215                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
6216                         goto punt;
6217                 goto again;
6218         }
6219 exit:
6220         if (old_creds)
6221                 revert_creds(old_creds);
6222 }
6223
6224 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6225                          struct io_comp_state *cs)
6226 {
6227         int ret;
6228
6229         ret = io_req_defer(req, sqe);
6230         if (ret) {
6231                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6232 fail_req:
6233                         req_set_fail_links(req);
6234                         io_put_req(req);
6235                         io_req_complete(req, ret);
6236                 }
6237         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6238                 if (!req->async_data) {
6239                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6240                         if (unlikely(ret))
6241                                 goto fail_req;
6242                 }
6243
6244                 /*
6245                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
6246                  * to async execution.
6247                  */
6248                 io_req_init_async(req);
6249                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
6250                 io_queue_async_work(req);
6251         } else {
6252                 if (sqe) {
6253                         ret = io_req_prep(req, sqe);
6254                         if (unlikely(ret))
6255                                 goto fail_req;
6256                 }
6257                 __io_queue_sqe(req, cs);
6258         }
6259 }
6260
6261 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6262                                       struct io_comp_state *cs)
6263 {
6264         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6265                 io_put_req(req);
6266                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6267         } else
6268                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6269 }
6270
6271 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6272                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6273 {
6274         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6275         int ret;
6276
6277         /*
6278          * If we already have a head request, queue this one for async
6279          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6280          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6281          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6282          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6283          */
6284         if (*link) {
6285                 struct io_kiocb *head = *link;
6286
6287                 /*
6288                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6289                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6290                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6291                  * next after the link request. The last one is done via
6292                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6293                  */
6294                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6295                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6296                         ctx->drain_next = 1;
6297                 }
6298                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6299                 if (unlikely(ret)) {
6300                         /* fail even hard links since we don't submit */
6301                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6302                         return ret;
6303                 }
6304                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6305                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6306
6307                 /* last request of a link, enqueue the link */
6308                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6309                         io_queue_link_head(head, cs);
6310                         *link = NULL;
6311                 }
6312         } else {
6313                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6314                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6315                         ctx->drain_next = 0;
6316                 }
6317                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6318                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6319                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6320
6321                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6322                         if (unlikely(ret))
6323                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6324                         *link = req;
6325                 } else {
6326                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6327                 }
6328         }
6329
6330         return 0;
6331 }
6332
6333 /*
6334  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6335  */
6336 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6337 {
6338         if (!list_empty(&state->comp.list))
6339                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6340         blk_finish_plug(&state->plug);
6341         io_state_file_put(state);
6342         if (state->free_reqs)
6343                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6344 }
6345
6346 /*
6347  * Start submission side cache.
6348  */
6349 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6350                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6351 {
6352         blk_start_plug(&state->plug);
6353         state->comp.nr = 0;
6354         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6355         state->comp.ctx = ctx;
6356         state->free_reqs = 0;
6357         state->file = NULL;
6358         state->ios_left = max_ios;
6359 }
6360
6361 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6362 {
6363         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6364
6365         /*
6366          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6367          * since once we write the new head, the application could
6368          * write new data to them.
6369          */
6370         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6371 }
6372
6373 /*
6374  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6375  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6376  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6377  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6378  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6379  * prevent a re-load down the line.
6380  */
6381 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6382 {
6383         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6384         unsigned head;
6385
6386         /*
6387          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6388          *
6389          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6390          *    head updates.
6391          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6392          *    though the application is the one updating it.
6393          */
6394         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6395         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6396                 return &ctx->sq_sqes[head];
6397
6398         /* drop invalid entries */
6399         ctx->cached_sq_dropped++;
6400         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6401         return NULL;
6402 }
6403
6404 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6405 {
6406         ctx->cached_sq_head++;
6407 }
6408
6409 /*
6410  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6411  *
6412  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6413  */
6414 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6415                                         struct io_kiocb *req,
6416                                         unsigned int sqe_flags)
6417 {
6418         if (!ctx->restricted)
6419                 return true;
6420
6421         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6422                 return false;
6423
6424         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6425             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6426                 return false;
6427
6428         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6429                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6430                 return false;
6431
6432         return true;
6433 }
6434
6435 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6436                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6437                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6438
6439 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6440                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6441                        struct io_submit_state *state)
6442 {
6443         unsigned int sqe_flags;
6444         int id, ret;
6445
6446         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6447         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6448         req->async_data = NULL;
6449         req->file = NULL;
6450         req->ctx = ctx;
6451         req->flags = 0;
6452         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6453         refcount_set(&req->refs, 2);
6454         req->task = current;
6455         req->result = 0;
6456
6457         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6458                 return -EINVAL;
6459
6460         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6461                 return -EFAULT;
6462
6463         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6464         /* enforce forwards compatibility on users */
6465         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6466                 return -EINVAL;
6467
6468         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6469                 return -EACCES;
6470
6471         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6472             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6473                 return -EOPNOTSUPP;
6474
6475         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6476         if (id) {
6477                 struct io_identity *iod;
6478
6479                 io_req_init_async(req);
6480                 iod = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6481                 if (unlikely(!iod))
6482                         return -EINVAL;
6483                 refcount_inc(&iod->count);
6484                 io_put_identity(req);
6485                 get_cred(iod->creds);
6486                 req->work.identity = iod;
6487                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
6488         }
6489
6490         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6491         req->flags |= sqe_flags;
6492
6493         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6494                 return 0;
6495
6496         ret = io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6497         state->ios_left--;
6498         return ret;
6499 }
6500
6501 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6502 {
6503         struct io_submit_state state;
6504         struct io_kiocb *link = NULL;
6505         int i, submitted = 0;
6506
6507         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6508         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6509                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
6510                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6511                         return -EBUSY;
6512         }
6513
6514         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6515         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6516
6517         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6518                 return -EAGAIN;
6519
6520         atomic_long_add(nr, &current->io_uring->req_issue);
6521         refcount_add(nr, &current->usage);
6522
6523         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6524
6525         for (i = 0; i < nr; i++) {
6526                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6527                 struct io_kiocb *req;
6528                 int err;
6529
6530                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6531                 if (unlikely(!sqe)) {
6532                         io_consume_sqe(ctx);
6533                         break;
6534                 }
6535                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6536                 if (unlikely(!req)) {
6537                         if (!submitted)
6538                                 submitted = -EAGAIN;
6539                         break;
6540                 }
6541                 io_consume_sqe(ctx);
6542                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6543                 submitted++;
6544
6545                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6546                 if (unlikely(err)) {
6547 fail_req:
6548                         io_put_req(req);
6549                         io_req_complete(req, err);
6550                         break;
6551                 }
6552
6553                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6554                                                 true, io_async_submit(ctx));
6555                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6556                 if (err)
6557                         goto fail_req;
6558         }
6559
6560         if (unlikely(submitted != nr)) {
6561                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6562
6563                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
6564                 atomic_long_sub(nr - ref_used, &current->io_uring->req_issue);
6565                 put_task_struct_many(current, nr - ref_used);
6566         }
6567         if (link)
6568                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6569         io_submit_state_end(&state);
6570
6571          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6572         io_commit_sqring(ctx);
6573
6574         return submitted;
6575 }
6576
6577 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6578 {
6579         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6580         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6581         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6582         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6583 }
6584
6585 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6586 {
6587         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6588         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6589         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6590 }
6591
6592 static int io_sq_wake_function(struct wait_queue_entry *wqe, unsigned mode,
6593                                int sync, void *key)
6594 {
6595         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(wqe, struct io_ring_ctx, sqo_wait_entry);
6596         int ret;
6597
6598         ret = autoremove_wake_function(wqe, mode, sync, key);
6599         if (ret) {
6600                 unsigned long flags;
6601
6602                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6603                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6604                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6605         }
6606         return ret;
6607 }
6608
6609 enum sq_ret {
6610         SQT_IDLE        = 1,
6611         SQT_SPIN        = 2,
6612         SQT_DID_WORK    = 4,
6613 };
6614
6615 static enum sq_ret __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx,
6616                                   unsigned long start_jiffies, bool cap_entries)
6617 {
6618         unsigned long timeout = start_jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6619         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
6620         unsigned int to_submit;
6621         int ret = 0;
6622
6623 again:
6624         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
6625                 unsigned nr_events = 0;
6626
6627                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6628                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched())
6629                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6630                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6631         }
6632
6633         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6634
6635         /*
6636          * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6637          * to enter the kernel to reap and flush events.
6638          */
6639         if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6640                 /*
6641                  * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6642                  * long periods (or over schedule()). Do this before
6643                  * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6644                  * may sleep.
6645                  */
6646                 io_sq_thread_drop_mm();
6647
6648                 /*
6649                  * We're polling. If we're within the defined idle
6650                  * period, then let us spin without work before going
6651                  * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6652                  * more IO, we should wait for the application to
6653                  * reap events and wake us up.
6654                  */
6655                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || need_resched() ||
6656                     (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6657                     !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6658                         return SQT_SPIN;
6659
6660                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry,
6661                                         TASK_INTERRUPTIBLE);
6662
6663                 /*
6664                  * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6665                  * to check if there are new reqs added to iopoll_list,
6666                  * it is because reqs may have been punted to io worker
6667                  * and will be added to iopoll_list later, hence check
6668                  * the iopoll_list again.
6669                  */
6670                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6671                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6672                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6673                         goto again;
6674                 }
6675
6676                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6677                 if (!to_submit || ret == -EBUSY)
6678                         return SQT_IDLE;
6679         }
6680
6681         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6682         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6683
6684         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6685         if (cap_entries && to_submit > 8)
6686                 to_submit = 8;
6687
6688         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6689         if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6690                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6691         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6692
6693         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6694                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6695
6696         return SQT_DID_WORK;
6697 }
6698
6699 static void io_sqd_init_new(struct io_sq_data *sqd)
6700 {
6701         struct io_ring_ctx *ctx;
6702
6703         while (!list_empty(&sqd->ctx_new_list)) {
6704                 ctx = list_first_entry(&sqd->ctx_new_list, struct io_ring_ctx, sqd_list);
6705                 init_wait(&ctx->sqo_wait_entry);
6706                 ctx->sqo_wait_entry.func = io_sq_wake_function;
6707                 list_move_tail(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
6708                 complete(&ctx->sq_thread_comp);
6709         }
6710 }
6711
6712 static int io_sq_thread(void *data)
6713 {
6714         struct cgroup_subsys_state *cur_css = NULL;
6715         const struct cred *old_cred = NULL;
6716         struct io_sq_data *sqd = data;
6717         struct io_ring_ctx *ctx;
6718         unsigned long start_jiffies;
6719
6720         start_jiffies = jiffies;
6721         while (!kthread_should_stop()) {
6722                 enum sq_ret ret = 0;
6723                 bool cap_entries;
6724
6725                 /*
6726                  * Any changes to the sqd lists are synchronized through the
6727                  * kthread parking. This synchronizes the thread vs users,
6728                  * the users are synchronized on the sqd->ctx_lock.
6729                  */
6730                 if (kthread_should_park())
6731                         kthread_parkme();
6732
6733                 if (unlikely(!list_empty(&sqd->ctx_new_list)))
6734                         io_sqd_init_new(sqd);
6735
6736                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6737
6738                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6739                         if (current->cred != ctx->creds) {
6740                                 if (old_cred)
6741                                         revert_creds(old_cred);
6742                                 old_cred = override_creds(ctx->creds);
6743                         }
6744                         io_sq_thread_associate_blkcg(ctx, &cur_css);
6745
6746                         ret |= __io_sq_thread(ctx, start_jiffies, cap_entries);
6747
6748                         io_sq_thread_drop_mm();
6749                 }
6750
6751                 if (ret & SQT_SPIN) {
6752                         io_run_task_work();
6753                         cond_resched();
6754                 } else if (ret == SQT_IDLE) {
6755                         if (kthread_should_park())
6756                                 continue;
6757                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6758                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6759                         schedule();
6760                         start_jiffies = jiffies;
6761                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6762                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6763                 }
6764         }
6765
6766         io_run_task_work();
6767
6768         if (cur_css)
6769                 io_sq_thread_unassociate_blkcg();
6770         if (old_cred)
6771                 revert_creds(old_cred);
6772
6773         kthread_parkme();
6774
6775         return 0;
6776 }
6777
6778 struct io_wait_queue {
6779         struct wait_queue_entry wq;
6780         struct io_ring_ctx *ctx;
6781         unsigned to_wait;
6782         unsigned nr_timeouts;
6783 };
6784
6785 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6786 {
6787         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6788
6789         /*
6790          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6791          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6792          * regardless of event count.
6793          */
6794         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6795                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6796 }
6797
6798 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6799                             int wake_flags, void *key)
6800 {
6801         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6802                                                         wq);
6803
6804         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6805         if (!io_should_wake(iowq, true))
6806                 return -1;
6807
6808         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6809 }
6810
6811 static int io_run_task_work_sig(void)
6812 {
6813         if (io_run_task_work())
6814                 return 1;
6815         if (!signal_pending(current))
6816                 return 0;
6817         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6818                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6819                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6820                 recalc_sigpending();
6821                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6822                 return 1;
6823         }
6824         return -EINTR;
6825 }
6826
6827 /*
6828  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6829  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6830  */
6831 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6832                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6833 {
6834         struct io_wait_queue iowq = {
6835                 .wq = {
6836                         .private        = current,
6837                         .func           = io_wake_function,
6838                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6839                 },
6840                 .ctx            = ctx,
6841                 .to_wait        = min_events,
6842         };
6843         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6844         int ret = 0;
6845
6846         do {
6847                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6848                         return 0;
6849                 if (!io_run_task_work())
6850                         break;
6851         } while (1);
6852
6853         if (sig) {
6854 #ifdef CONFIG_COMPAT
6855                 if (in_compat_syscall())
6856                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6857                                                       sigsz);
6858                 else
6859 #endif
6860                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6861
6862                 if (ret)
6863                         return ret;
6864         }
6865
6866         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6867         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6868         do {
6869                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6870                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6871                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6872                 ret = io_run_task_work_sig();
6873                 if (ret > 0)
6874                         continue;
6875                 else if (ret < 0)
6876                         break;
6877                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6878                         break;
6879                 schedule();
6880         } while (1);
6881         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6882
6883         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6884
6885         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6886 }
6887
6888 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6889 {
6890 #if defined(CONFIG_UNIX)
6891         if (ctx->ring_sock) {
6892                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6893                 struct sk_buff *skb;
6894
6895                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6896                         kfree_skb(skb);
6897         }
6898 #else
6899         int i;
6900
6901         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6902                 struct file *file;
6903
6904                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6905                 if (file)
6906                         fput(file);
6907         }
6908 #endif
6909 }
6910
6911 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6912 {
6913         struct fixed_file_data *data;
6914
6915         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6916         complete(&data->done);
6917 }
6918
6919 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6920 {
6921         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6922         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6923         unsigned nr_tables, i;
6924
6925         if (!data)
6926                 return -ENXIO;
6927
6928         spin_lock(&data->lock);
6929         if (!list_empty(&data->ref_list))
6930                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6931                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6932         spin_unlock(&data->lock);
6933         if (ref_node)
6934                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6935
6936         percpu_ref_kill(&data->refs);
6937
6938         /* wait for all refs nodes to complete */
6939         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6940         wait_for_completion(&data->done);
6941
6942         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6943         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6944         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6945                 kfree(data->table[i].files);
6946         kfree(data->table);
6947         percpu_ref_exit(&data->refs);
6948         kfree(data);
6949         ctx->file_data = NULL;
6950         ctx->nr_user_files = 0;
6951         return 0;
6952 }
6953
6954 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
6955 {
6956         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
6957                 /*
6958                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6959                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6960                  * set to a single CPU.
6961                  */
6962                 if (sqd->thread) {
6963                         kthread_park(sqd->thread);
6964                         kthread_stop(sqd->thread);
6965                 }
6966
6967                 kfree(sqd);
6968         }
6969 }
6970
6971 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
6972 {
6973         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
6974         struct io_sq_data *sqd;
6975         struct fd f;
6976
6977         f = fdget(p->wq_fd);
6978         if (!f.file)
6979                 return ERR_PTR(-ENXIO);
6980         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
6981                 fdput(f);
6982                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6983         }
6984
6985         ctx_attach = f.file->private_data;
6986         sqd = ctx_attach->sq_data;
6987         if (!sqd) {
6988                 fdput(f);
6989                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6990         }
6991
6992         refcount_inc(&sqd->refs);
6993         fdput(f);
6994         return sqd;
6995 }
6996
6997 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p)
6998 {
6999         struct io_sq_data *sqd;
7000
7001         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)
7002                 return io_attach_sq_data(p);
7003
7004         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7005         if (!sqd)
7006                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7007
7008         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7009         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7010         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_new_list);
7011         mutex_init(&sqd->ctx_lock);
7012         mutex_init(&sqd->lock);
7013         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7014         return sqd;
7015 }
7016
7017 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7018         __releases(&sqd->lock)
7019 {
7020         if (!sqd->thread)
7021                 return;
7022         kthread_unpark(sqd->thread);
7023         mutex_unlock(&sqd->lock);
7024 }
7025
7026 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7027         __acquires(&sqd->lock)
7028 {
7029         if (!sqd->thread)
7030                 return;
7031         mutex_lock(&sqd->lock);
7032         kthread_park(sqd->thread);
7033 }
7034
7035 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
7036 {
7037         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7038
7039         if (sqd) {
7040                 if (sqd->thread) {
7041                         /*
7042                          * We may arrive here from the error branch in
7043                          * io_sq_offload_create() where the kthread is created
7044                          * without being waked up, thus wake it up now to make
7045                          * sure the wait will complete.
7046                          */
7047                         wake_up_process(sqd->thread);
7048                         wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
7049
7050                         io_sq_thread_park(sqd);
7051                 }
7052
7053                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7054                 list_del(&ctx->sqd_list);
7055                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7056
7057                 if (sqd->thread) {
7058                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
7059                         io_sq_thread_unpark(sqd);
7060                 }
7061
7062                 io_put_sq_data(sqd);
7063                 ctx->sq_data = NULL;
7064         }
7065 }
7066
7067 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
7068 {
7069         io_sq_thread_stop(ctx);
7070
7071         if (ctx->io_wq) {
7072                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
7073                 ctx->io_wq = NULL;
7074         }
7075 }
7076
7077 #if defined(CONFIG_UNIX)
7078 /*
7079  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7080  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7081  * loops in the file referencing.
7082  */
7083 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7084 {
7085         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7086         struct scm_fp_list *fpl;
7087         struct sk_buff *skb;
7088         int i, nr_files;
7089
7090         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7091         if (!fpl)
7092                 return -ENOMEM;
7093
7094         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7095         if (!skb) {
7096                 kfree(fpl);
7097                 return -ENOMEM;
7098         }
7099
7100         skb->sk = sk;
7101
7102         nr_files = 0;
7103         fpl->user = get_uid(ctx->user);
7104         for (i = 0; i < nr; i++) {
7105                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7106
7107                 if (!file)
7108                         continue;
7109                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7110                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7111                 nr_files++;
7112         }
7113
7114         if (nr_files) {
7115                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7116                 fpl->count = nr_files;
7117                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7118                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7119                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7120                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7121
7122                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7123                         fput(fpl->fp[i]);
7124         } else {
7125                 kfree_skb(skb);
7126                 kfree(fpl);
7127         }
7128
7129         return 0;
7130 }
7131
7132 /*
7133  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7134  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7135  * garbage collection to take care of this problem for us.
7136  */
7137 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7138 {
7139         unsigned left, total;
7140         int ret = 0;
7141
7142         total = 0;
7143         left = ctx->nr_user_files;
7144         while (left) {
7145                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7146
7147                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7148                 if (ret)
7149                         break;
7150                 left -= this_files;
7151                 total += this_files;
7152         }
7153
7154         if (!ret)
7155                 return 0;
7156
7157         while (total < ctx->nr_user_files) {
7158                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7159
7160                 if (file)
7161                         fput(file);
7162                 total++;
7163         }
7164
7165         return ret;
7166 }
7167 #else
7168 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7169 {
7170         return 0;
7171 }
7172 #endif
7173
7174 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_file_data *file_data,
7175                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7176 {
7177         int i;
7178
7179         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7180                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7181                 unsigned this_files;
7182
7183                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7184                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7185                                         GFP_KERNEL);
7186                 if (!table->files)
7187                         break;
7188                 nr_files -= this_files;
7189         }
7190
7191         if (i == nr_tables)
7192                 return 0;
7193
7194         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7195                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7196                 kfree(table->files);
7197         }
7198         return 1;
7199 }
7200
7201 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
7202 {
7203 #if defined(CONFIG_UNIX)
7204         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7205         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7206         struct sk_buff *skb;
7207         int i;
7208
7209         __skb_queue_head_init(&list);
7210
7211         /*
7212          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7213          * remove this entry and rearrange the file array.
7214          */
7215         skb = skb_dequeue(head);
7216         while (skb) {
7217                 struct scm_fp_list *fp;
7218
7219                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7220                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7221                         int left;
7222
7223                         if (fp->fp[i] != file)
7224                                 continue;
7225
7226                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7227                         left = fp->count - 1 - i;
7228                         if (left) {
7229                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7230                                                 left * sizeof(struct file *));
7231                         }
7232                         fp->count--;
7233                         if (!fp->count) {
7234                                 kfree_skb(skb);
7235                                 skb = NULL;
7236                         } else {
7237                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7238                         }
7239                         fput(file);
7240                         file = NULL;
7241                         break;
7242                 }
7243
7244                 if (!file)
7245                         break;
7246
7247                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7248
7249                 skb = skb_dequeue(head);
7250         }
7251
7252         if (skb_peek(&list)) {
7253                 spin_lock_irq(&head->lock);
7254                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7255                         __skb_queue_tail(head, skb);
7256                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7257         }
7258 #else
7259         fput(file);
7260 #endif
7261 }
7262
7263 struct io_file_put {
7264         struct list_head list;
7265         struct file *file;
7266 };
7267
7268 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7269 {
7270         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
7271         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
7272         struct io_file_put *pfile, *tmp;
7273
7274         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
7275                 list_del(&pfile->list);
7276                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
7277                 kfree(pfile);
7278         }
7279
7280         spin_lock(&file_data->lock);
7281         list_del(&ref_node->node);
7282         spin_unlock(&file_data->lock);
7283
7284         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7285         kfree(ref_node);
7286         percpu_ref_put(&file_data->refs);
7287 }
7288
7289 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
7290 {
7291         struct io_ring_ctx *ctx;
7292         struct llist_node *node;
7293
7294         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
7295         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
7296
7297         while (node) {
7298                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7299                 struct llist_node *next = node->next;
7300
7301                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
7302                 __io_file_put_work(ref_node);
7303                 node = next;
7304         }
7305 }
7306
7307 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7308 {
7309         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7310         struct io_ring_ctx *ctx;
7311         bool first_add;
7312         int delay = HZ;
7313
7314         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
7315         ctx = ref_node->file_data->ctx;
7316
7317         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->file_data->refs))
7318                 delay = 0;
7319
7320         first_add = llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
7321         if (!delay)
7322                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
7323         else if (first_add)
7324                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
7325 }
7326
7327 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
7328                         struct io_ring_ctx *ctx)
7329 {
7330         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7331
7332         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7333         if (!ref_node)
7334                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7335
7336         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
7337                             0, GFP_KERNEL)) {
7338                 kfree(ref_node);
7339                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7340         }
7341         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7342         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
7343         ref_node->file_data = ctx->file_data;
7344         return ref_node;
7345 }
7346
7347 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7348 {
7349         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7350         kfree(ref_node);
7351 }
7352
7353 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7354                                  unsigned nr_args)
7355 {
7356         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7357         unsigned nr_tables, i;
7358         struct file *file;
7359         int fd, ret = -ENOMEM;
7360         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7361         struct fixed_file_data *file_data;
7362
7363         if (ctx->file_data)
7364                 return -EBUSY;
7365         if (!nr_args)
7366                 return -EINVAL;
7367         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7368                 return -EMFILE;
7369
7370         file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
7371         if (!file_data)
7372                 return -ENOMEM;
7373         file_data->ctx = ctx;
7374         init_completion(&file_data->done);
7375         INIT_LIST_HEAD(&file_data->ref_list);
7376         spin_lock_init(&file_data->lock);
7377
7378         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7379         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7380                                    GFP_KERNEL);
7381         if (!file_data->table)
7382                 goto out_free;
7383
7384         if (percpu_ref_init(&file_data->refs, io_file_ref_kill,
7385                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
7386                 goto out_free;
7387
7388         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7389                 goto out_ref;
7390         ctx->file_data = file_data;
7391
7392         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7393                 struct fixed_file_table *table;
7394                 unsigned index;
7395
7396                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7397                         ret = -EFAULT;
7398                         goto out_fput;
7399                 }
7400                 /* allow sparse sets */
7401                 if (fd == -1)
7402                         continue;
7403
7404                 file = fget(fd);
7405                 ret = -EBADF;
7406                 if (!file)
7407                         goto out_fput;
7408
7409                 /*
7410                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7411                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7412                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7413                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7414                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7415                  */
7416                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7417                         fput(file);
7418                         goto out_fput;
7419                 }
7420                 table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7421                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7422                 table->files[index] = file;
7423         }
7424
7425         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7426         if (ret) {
7427                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7428                 return ret;
7429         }
7430
7431         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7432         if (IS_ERR(ref_node)) {
7433                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7434                 return PTR_ERR(ref_node);
7435         }
7436
7437         file_data->node = ref_node;
7438         spin_lock(&file_data->lock);
7439         list_add(&ref_node->node, &file_data->ref_list);
7440         spin_unlock(&file_data->lock);
7441         percpu_ref_get(&file_data->refs);
7442         return ret;
7443 out_fput:
7444         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7445                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7446                 if (file)
7447                         fput(file);
7448         }
7449         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7450                 kfree(file_data->table[i].files);
7451         ctx->nr_user_files = 0;
7452 out_ref:
7453         percpu_ref_exit(&file_data->refs);
7454 out_free:
7455         kfree(file_data->table);
7456         kfree(file_data);
7457         ctx->file_data = NULL;
7458         return ret;
7459 }
7460
7461 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7462                                 int index)
7463 {
7464 #if defined(CONFIG_UNIX)
7465         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7466         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7467         struct sk_buff *skb;
7468
7469         /*
7470          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7471          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7472          * and filling it in.
7473          */
7474         spin_lock_irq(&head->lock);
7475         skb = skb_peek(head);
7476         if (skb) {
7477                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7478
7479                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7480                         __skb_unlink(skb, head);
7481                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7482                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7483                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7484                         fpl->count++;
7485                         spin_lock_irq(&head->lock);
7486                         __skb_queue_head(head, skb);
7487                 } else {
7488                         skb = NULL;
7489                 }
7490         }
7491         spin_unlock_irq(&head->lock);
7492
7493         if (skb) {
7494                 fput(file);
7495                 return 0;
7496         }
7497
7498         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7499 #else
7500         return 0;
7501 #endif
7502 }
7503
7504 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7505                                  struct file *file)
7506 {
7507         struct io_file_put *pfile;
7508         struct fixed_file_ref_node *ref_node = data->node;
7509
7510         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7511         if (!pfile)
7512                 return -ENOMEM;
7513
7514         pfile->file = file;
7515         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7516
7517         return 0;
7518 }
7519
7520 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7521                                  struct io_uring_files_update *up,
7522                                  unsigned nr_args)
7523 {
7524         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7525         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7526         struct file *file;
7527         __s32 __user *fds;
7528         int fd, i, err;
7529         __u32 done;
7530         bool needs_switch = false;
7531
7532         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7533                 return -EOVERFLOW;
7534         if (done > ctx->nr_user_files)
7535                 return -EINVAL;
7536
7537         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7538         if (IS_ERR(ref_node))
7539                 return PTR_ERR(ref_node);
7540
7541         done = 0;
7542         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7543         while (nr_args) {
7544                 struct fixed_file_table *table;
7545                 unsigned index;
7546
7547                 err = 0;
7548                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7549                         err = -EFAULT;
7550                         break;
7551                 }
7552                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7553                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7554                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7555                 if (table->files[index]) {
7556                         file = table->files[index];
7557                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7558                         if (err)
7559                                 break;
7560                         table->files[index] = NULL;
7561                         needs_switch = true;
7562                 }
7563                 if (fd != -1) {
7564                         file = fget(fd);
7565                         if (!file) {
7566                                 err = -EBADF;
7567                                 break;
7568                         }
7569                         /*
7570                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7571                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7572                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7573                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7574                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7575                          * support regular read/write anyway.
7576                          */
7577                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7578                                 fput(file);
7579                                 err = -EBADF;
7580                                 break;
7581                         }
7582                         table->files[index] = file;
7583                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7584                         if (err) {
7585                                 table->files[index] = NULL;
7586                                 fput(file);
7587                                 break;
7588                         }
7589                 }
7590                 nr_args--;
7591                 done++;
7592                 up->offset++;
7593         }
7594
7595         if (needs_switch) {
7596                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7597                 spin_lock(&data->lock);
7598                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
7599                 data->node = ref_node;
7600                 spin_unlock(&data->lock);
7601                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7602         } else
7603                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7604
7605         return done ? done : err;
7606 }
7607
7608 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7609                                unsigned nr_args)
7610 {
7611         struct io_uring_files_update up;
7612
7613         if (!ctx->file_data)
7614                 return -ENXIO;
7615         if (!nr_args)
7616                 return -EINVAL;
7617         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7618                 return -EFAULT;
7619         if (up.resv)
7620                 return -EINVAL;
7621
7622         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7623 }
7624
7625 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7626 {
7627         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7628
7629         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7630         io_put_req(req);
7631 }
7632
7633 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7634                               struct io_uring_params *p)
7635 {
7636         struct io_wq_data data;
7637         struct fd f;
7638         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7639         unsigned int concurrency;
7640         int ret = 0;
7641
7642         data.user = ctx->user;
7643         data.free_work = io_free_work;
7644         data.do_work = io_wq_submit_work;
7645
7646         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7647                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7648                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7649
7650                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7651                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7652                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7653                         ctx->io_wq = NULL;
7654                 }
7655                 return ret;
7656         }
7657
7658         f = fdget(p->wq_fd);
7659         if (!f.file)
7660                 return -EBADF;
7661
7662         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7663                 ret = -EINVAL;
7664                 goto out_fput;
7665         }
7666
7667         ctx_attach = f.file->private_data;
7668         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7669         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7670                 ret = -EINVAL;
7671                 goto out_fput;
7672         }
7673
7674         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7675 out_fput:
7676         fdput(f);
7677         return ret;
7678 }
7679
7680 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task)
7681 {
7682         struct io_uring_task *tctx;
7683
7684         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7685         if (unlikely(!tctx))
7686                 return -ENOMEM;
7687
7688         xa_init(&tctx->xa);
7689         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7690         tctx->last = NULL;
7691         tctx->in_idle = 0;
7692         atomic_long_set(&tctx->req_issue, 0);
7693         atomic_long_set(&tctx->req_complete, 0);
7694         task->io_uring = tctx;
7695         return 0;
7696 }
7697
7698 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7699 {
7700         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7701
7702         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7703         kfree(tctx);
7704         tsk->io_uring = NULL;
7705 }
7706
7707 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7708                                 struct io_uring_params *p)
7709 {
7710         int ret;
7711
7712         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7713                 struct io_sq_data *sqd;
7714
7715                 ret = -EPERM;
7716                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7717                         goto err;
7718
7719                 sqd = io_get_sq_data(p);
7720                 if (IS_ERR(sqd)) {
7721                         ret = PTR_ERR(sqd);
7722                         goto err;
7723                 }
7724
7725                 ctx->sq_data = sqd;
7726                 io_sq_thread_park(sqd);
7727                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7728                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_new_list);
7729                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7730                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7731
7732                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7733                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7734                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7735
7736                 if (sqd->thread)
7737                         goto done;
7738
7739                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7740                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7741
7742                         ret = -EINVAL;
7743                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7744                                 goto err;
7745                         if (!cpu_online(cpu))
7746                                 goto err;
7747
7748                         sqd->thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread, sqd,
7749                                                         cpu, "io_uring-sq");
7750                 } else {
7751                         sqd->thread = kthread_create(io_sq_thread, sqd,
7752                                                         "io_uring-sq");
7753                 }
7754                 if (IS_ERR(sqd->thread)) {
7755                         ret = PTR_ERR(sqd->thread);
7756                         sqd->thread = NULL;
7757                         goto err;
7758                 }
7759                 ret = io_uring_alloc_task_context(sqd->thread);
7760                 if (ret)
7761                         goto err;
7762         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7763                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7764                 ret = -EINVAL;
7765                 goto err;
7766         }
7767
7768 done:
7769         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
7770         if (ret)
7771                 goto err;
7772
7773         return 0;
7774 err:
7775         io_finish_async(ctx);
7776         return ret;
7777 }
7778
7779 static void io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7780 {
7781         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7782
7783         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && sqd->thread)
7784                 wake_up_process(sqd->thread);
7785 }
7786
7787 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7788                                       unsigned long nr_pages)
7789 {
7790         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7791 }
7792
7793 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7794                                    unsigned long nr_pages)
7795 {
7796         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7797
7798         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7799         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7800
7801         do {
7802                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7803                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7804                 if (new_pages > page_limit)
7805                         return -ENOMEM;
7806         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7807                                         new_pages) != cur_pages);
7808
7809         return 0;
7810 }
7811
7812 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7813                              enum io_mem_account acct)
7814 {
7815         if (ctx->limit_mem)
7816                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7817
7818         if (ctx->mm_account) {
7819                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7820                         ctx->mm_account->locked_vm -= nr_pages;
7821                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7822                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7823         }
7824 }
7825
7826 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7827                           enum io_mem_account acct)
7828 {
7829         int ret;
7830
7831         if (ctx->limit_mem) {
7832                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7833                 if (ret)
7834                         return ret;
7835         }
7836
7837         if (ctx->mm_account) {
7838                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7839                         ctx->mm_account->locked_vm += nr_pages;
7840                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7841                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7842         }
7843
7844         return 0;
7845 }
7846
7847 static void io_mem_free(void *ptr)
7848 {
7849         struct page *page;
7850
7851         if (!ptr)
7852                 return;
7853
7854         page = virt_to_head_page(ptr);
7855         if (put_page_testzero(page))
7856                 free_compound_page(page);
7857 }
7858
7859 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7860 {
7861         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7862                                 __GFP_NORETRY;
7863
7864         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7865 }
7866
7867 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7868                                 size_t *sq_offset)
7869 {
7870         struct io_rings *rings;
7871         size_t off, sq_array_size;
7872
7873         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7874         if (off == SIZE_MAX)
7875                 return SIZE_MAX;
7876
7877 #ifdef CONFIG_SMP
7878         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7879         if (off == 0)
7880                 return SIZE_MAX;
7881 #endif
7882
7883         if (sq_offset)
7884                 *sq_offset = off;
7885
7886         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7887         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7888                 return SIZE_MAX;
7889
7890         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7891                 return SIZE_MAX;
7892
7893         return off;
7894 }
7895
7896 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7897 {
7898         size_t pages;
7899
7900         pages = (size_t)1 << get_order(
7901                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7902         pages += (size_t)1 << get_order(
7903                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7904
7905         return pages;
7906 }
7907
7908 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7909 {
7910         int i, j;
7911
7912         if (!ctx->user_bufs)
7913                 return -ENXIO;
7914
7915         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7916                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7917
7918                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7919                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7920
7921                 if (imu->acct_pages)
7922                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
7923                 kvfree(imu->bvec);
7924                 imu->nr_bvecs = 0;
7925         }
7926
7927         kfree(ctx->user_bufs);
7928         ctx->user_bufs = NULL;
7929         ctx->nr_user_bufs = 0;
7930         return 0;
7931 }
7932
7933 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7934                        void __user *arg, unsigned index)
7935 {
7936         struct iovec __user *src;
7937
7938 #ifdef CONFIG_COMPAT
7939         if (ctx->compat) {
7940                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7941                 struct compat_iovec ciov;
7942
7943                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7944                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7945                         return -EFAULT;
7946
7947                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7948                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7949                 return 0;
7950         }
7951 #endif
7952         src = (struct iovec __user *) arg;
7953         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7954                 return -EFAULT;
7955         return 0;
7956 }
7957
7958 /*
7959  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
7960  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
7961  * match that one.
7962  *
7963  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
7964  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
7965  * page, not just the constituent pages of a huge page.
7966  */
7967 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
7968                                   int nr_pages, struct page *hpage)
7969 {
7970         int i, j;
7971
7972         /* check current page array */
7973         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
7974                 if (!PageCompound(pages[i]))
7975                         continue;
7976                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
7977                         return true;
7978         }
7979
7980         /* check previously registered pages */
7981         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7982                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7983
7984                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
7985                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
7986                                 continue;
7987                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
7988                                 return true;
7989                 }
7990         }
7991
7992         return false;
7993 }
7994
7995 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
7996                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
7997                                  struct page **last_hpage)
7998 {
7999         int i, ret;
8000
8001         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8002                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8003                         imu->acct_pages++;
8004                 } else {
8005                         struct page *hpage;
8006
8007                         hpage = compound_head(pages[i]);
8008                         if (hpage == *last_hpage)
8009                                 continue;
8010                         *last_hpage = hpage;
8011                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8012                                 continue;
8013                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8014                 }
8015         }
8016
8017         if (!imu->acct_pages)
8018                 return 0;
8019
8020         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8021         if (ret)
8022                 imu->acct_pages = 0;
8023         return ret;
8024 }
8025
8026 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8027                                   unsigned nr_args)
8028 {
8029         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8030         struct page **pages = NULL;
8031         struct page *last_hpage = NULL;
8032         int i, j, got_pages = 0;
8033         int ret = -EINVAL;
8034
8035         if (ctx->user_bufs)
8036                 return -EBUSY;
8037         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8038                 return -EINVAL;
8039
8040         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8041                                         GFP_KERNEL);
8042         if (!ctx->user_bufs)
8043                 return -ENOMEM;
8044
8045         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8046                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8047                 unsigned long off, start, end, ubuf;
8048                 int pret, nr_pages;
8049                 struct iovec iov;
8050                 size_t size;
8051
8052                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8053                 if (ret)
8054                         goto err;
8055
8056                 /*
8057                  * Don't impose further limits on the size and buffer
8058                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8059                  * submitted if they are wrong.
8060                  */
8061                 ret = -EFAULT;
8062                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
8063                         goto err;
8064
8065                 /* arbitrary limit, but we need something */
8066                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
8067                         goto err;
8068
8069                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
8070                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8071                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8072                 nr_pages = end - start;
8073
8074                 ret = 0;
8075                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
8076                         kvfree(vmas);
8077                         kvfree(pages);
8078                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
8079                                                 GFP_KERNEL);
8080                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
8081                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
8082                                         GFP_KERNEL);
8083                         if (!pages || !vmas) {
8084                                 ret = -ENOMEM;
8085                                 goto err;
8086                         }
8087                         got_pages = nr_pages;
8088                 }
8089
8090                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8091                                                 GFP_KERNEL);
8092                 ret = -ENOMEM;
8093                 if (!imu->bvec)
8094                         goto err;
8095
8096                 ret = 0;
8097                 mmap_read_lock(current->mm);
8098                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
8099                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8100                                       pages, vmas);
8101                 if (pret == nr_pages) {
8102                         /* don't support file backed memory */
8103                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8104                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
8105
8106                                 if (vma->vm_file &&
8107                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8108                                         ret = -EOPNOTSUPP;
8109                                         break;
8110                                 }
8111                         }
8112                 } else {
8113                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8114                 }
8115                 mmap_read_unlock(current->mm);
8116                 if (ret) {
8117                         /*
8118                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
8119                          * release any pages we did get
8120                          */
8121                         if (pret > 0)
8122                                 unpin_user_pages(pages, pret);
8123                         kvfree(imu->bvec);
8124                         goto err;
8125                 }
8126
8127                 ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, &last_hpage);
8128                 if (ret) {
8129                         unpin_user_pages(pages, pret);
8130                         kvfree(imu->bvec);
8131                         goto err;
8132                 }
8133
8134                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8135                 size = iov.iov_len;
8136                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8137                         size_t vec_len;
8138
8139                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8140                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
8141                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
8142                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
8143                         off = 0;
8144                         size -= vec_len;
8145                 }
8146                 /* store original address for later verification */
8147                 imu->ubuf = ubuf;
8148                 imu->len = iov.iov_len;
8149                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
8150
8151                 ctx->nr_user_bufs++;
8152         }
8153         kvfree(pages);
8154         kvfree(vmas);
8155         return 0;
8156 err:
8157         kvfree(pages);
8158         kvfree(vmas);
8159         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8160         return ret;
8161 }
8162
8163 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8164 {
8165         __s32 __user *fds = arg;
8166         int fd;
8167
8168         if (ctx->cq_ev_fd)
8169                 return -EBUSY;
8170
8171         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8172                 return -EFAULT;
8173
8174         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8175         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8176                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8177                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8178                 return ret;
8179         }
8180
8181         return 0;
8182 }
8183
8184 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8185 {
8186         if (ctx->cq_ev_fd) {
8187                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8188                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8189                 return 0;
8190         }
8191
8192         return -ENXIO;
8193 }
8194
8195 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
8196 {
8197         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8198         struct io_buffer *buf = p;
8199
8200         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
8201         return 0;
8202 }
8203
8204 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8205 {
8206         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
8207         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
8208 }
8209
8210 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8211 {
8212         io_finish_async(ctx);
8213         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8214
8215         if (ctx->sqo_task) {
8216                 put_task_struct(ctx->sqo_task);
8217                 ctx->sqo_task = NULL;
8218                 mmdrop(ctx->mm_account);
8219                 ctx->mm_account = NULL;
8220         }
8221
8222 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
8223         if (ctx->sqo_blkcg_css)
8224                 css_put(ctx->sqo_blkcg_css);
8225 #endif
8226
8227         io_sqe_files_unregister(ctx);
8228         io_eventfd_unregister(ctx);
8229         io_destroy_buffers(ctx);
8230         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
8231
8232 #if defined(CONFIG_UNIX)
8233         if (ctx->ring_sock) {
8234                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8235                 sock_release(ctx->ring_sock);
8236         }
8237 #endif
8238
8239         io_mem_free(ctx->rings);
8240         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8241
8242         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8243         free_uid(ctx->user);
8244         put_cred(ctx->creds);
8245         kfree(ctx->cancel_hash);
8246         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
8247         kfree(ctx);
8248 }
8249
8250 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8251 {
8252         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8253         __poll_t mask = 0;
8254
8255         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8256         /*
8257          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8258          * io_commit_cqring
8259          */
8260         smp_rmb();
8261         if (!io_sqring_full(ctx))
8262                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8263         if (io_cqring_events(ctx, false))
8264                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8265
8266         return mask;
8267 }
8268
8269 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8270 {
8271         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8272
8273         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8274 }
8275
8276 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
8277 {
8278         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8279         struct io_identity *iod;
8280
8281         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8282         if (iod) {
8283                 put_cred(iod->creds);
8284                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
8285                         kfree(iod);
8286         }
8287         return 0;
8288 }
8289
8290 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8291 {
8292         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
8293                                                exit_work);
8294
8295         /*
8296          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8297          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8298          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8299          * as nobody else will be looking for them.
8300          */
8301         do {
8302                 if (ctx->rings)
8303                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8304                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8305         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8306         io_ring_ctx_free(ctx);
8307 }
8308
8309 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8310 {
8311         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8312         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8313         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8314
8315         io_kill_timeouts(ctx, NULL);
8316         io_poll_remove_all(ctx, NULL);
8317
8318         if (ctx->io_wq)
8319                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
8320
8321         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8322         if (ctx->rings)
8323                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8324         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8325         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
8326
8327         /*
8328          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
8329          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
8330          * spurious failure in setting up a new ring.
8331          */
8332         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
8333                          ACCT_LOCKED);
8334
8335         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8336         /*
8337          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8338          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8339          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8340          * over using system_wq.
8341          */
8342         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8343 }
8344
8345 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8346 {
8347         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8348
8349         file->private_data = NULL;
8350         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8351         return 0;
8352 }
8353
8354 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
8355 {
8356         struct files_struct *files = data;
8357
8358         return !files || ((work->flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
8359                                 work->identity->files == files);
8360 }
8361
8362 /*
8363  * Returns true if 'preq' is the link parent of 'req'
8364  */
8365 static bool io_match_link(struct io_kiocb *preq, struct io_kiocb *req)
8366 {
8367         struct io_kiocb *link;
8368
8369         if (!(preq->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
8370                 return false;
8371
8372         list_for_each_entry(link, &preq->link_list, link_list) {
8373                 if (link == req)
8374                         return true;
8375         }
8376
8377         return false;
8378 }
8379
8380 static bool io_match_link_files(struct io_kiocb *req,
8381                                 struct files_struct *files)
8382 {
8383         struct io_kiocb *link;
8384
8385         if (io_match_files(req, files))
8386                 return true;
8387         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD) {
8388                 list_for_each_entry(link, &req->link_list, link_list) {
8389                         if (io_match_files(link, files))
8390                                 return true;
8391                 }
8392         }
8393         return false;
8394 }
8395
8396 /*
8397  * We're looking to cancel 'req' because it's holding on to our files, but
8398  * 'req' could be a link to another request. See if it is, and cancel that
8399  * parent request if so.
8400  */
8401 static bool io_poll_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8402 {
8403         struct hlist_node *tmp;
8404         struct io_kiocb *preq;
8405         bool found = false;
8406         int i;
8407
8408         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8409         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8410                 struct hlist_head *list;
8411
8412                 list = &ctx->cancel_hash[i];
8413                 hlist_for_each_entry_safe(preq, tmp, list, hash_node) {
8414                         found = io_match_link(preq, req);
8415                         if (found) {
8416                                 io_poll_remove_one(preq);
8417                                 break;
8418                         }
8419                 }
8420         }
8421         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8422         return found;
8423 }
8424
8425 static bool io_timeout_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx,
8426                                    struct io_kiocb *req)
8427 {
8428         struct io_kiocb *preq;
8429         bool found = false;
8430
8431         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8432         list_for_each_entry(preq, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8433                 found = io_match_link(preq, req);
8434                 if (found) {
8435                         __io_timeout_cancel(preq);
8436                         break;
8437                 }
8438         }
8439         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8440         return found;
8441 }
8442
8443 static bool io_cancel_link_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8444 {
8445         return io_match_link(container_of(work, struct io_kiocb, work), data);
8446 }
8447
8448 static void io_attempt_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8449 {
8450         enum io_wq_cancel cret;
8451
8452         /* cancel this particular work, if it's running */
8453         cret = io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &req->work);
8454         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8455                 return;
8456
8457         /* find links that hold this pending, cancel those */
8458         cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_link_cb, req, true);
8459         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8460                 return;
8461
8462         /* if we have a poll link holding this pending, cancel that */
8463         if (io_poll_remove_link(ctx, req))
8464                 return;
8465
8466         /* final option, timeout link is holding this req pending */
8467         io_timeout_remove_link(ctx, req);
8468 }
8469
8470 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8471                                   struct files_struct *files)
8472 {
8473         struct io_defer_entry *de = NULL;
8474         LIST_HEAD(list);
8475
8476         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8477         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8478                 if (io_match_link_files(de->req, files)) {
8479                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8480                         break;
8481                 }
8482         }
8483         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8484
8485         while (!list_empty(&list)) {
8486                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8487                 list_del_init(&de->list);
8488                 req_set_fail_links(de->req);
8489                 io_put_req(de->req);
8490                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8491                 kfree(de);
8492         }
8493 }
8494
8495 /*
8496  * Returns true if we found and killed one or more files pinning requests
8497  */
8498 static bool io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8499                                   struct files_struct *files)
8500 {
8501         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
8502                 return false;
8503
8504         io_cancel_defer_files(ctx, files);
8505         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
8506         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
8507
8508         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8509                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
8510                 DEFINE_WAIT(wait);
8511
8512                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8513                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
8514                         if (files && (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
8515                             req->work.identity->files != files)
8516                                 continue;
8517                         /* req is being completed, ignore */
8518                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
8519                                 continue;
8520                         cancel_req = req;
8521                         break;
8522                 }
8523                 if (cancel_req)
8524                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
8525                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8526                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8527
8528                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
8529                 if (!cancel_req)
8530                         break;
8531                 /* cancel this request, or head link requests */
8532                 io_attempt_cancel(ctx, cancel_req);
8533                 io_put_req(cancel_req);
8534                 /* cancellations _may_ trigger task work */
8535                 io_run_task_work();
8536                 schedule();
8537                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
8538         }
8539
8540         return true;
8541 }
8542
8543 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8544 {
8545         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8546         struct task_struct *task = data;
8547
8548         return io_task_match(req, task);
8549 }
8550
8551 static bool __io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8552                                             struct task_struct *task,
8553                                             struct files_struct *files)
8554 {
8555         bool ret;
8556
8557         ret = io_uring_cancel_files(ctx, files);
8558         if (!files) {
8559                 enum io_wq_cancel cret;
8560
8561                 cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, task, true);
8562                 if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8563                         ret = true;
8564
8565                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8566                 if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8567                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8568                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8569                                 ret = true;
8570                         }
8571                 }
8572
8573                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task);
8574                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task);
8575         }
8576
8577         return ret;
8578 }
8579
8580 /*
8581  * We need to iteratively cancel requests, in case a request has dependent
8582  * hard links. These persist even for failure of cancelations, hence keep
8583  * looping until none are found.
8584  */
8585 static void io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8586                                           struct files_struct *files)
8587 {
8588         struct task_struct *task = current;
8589
8590         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data)
8591                 task = ctx->sq_data->thread;
8592
8593         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8594
8595         while (__io_uring_cancel_task_requests(ctx, task, files)) {
8596                 io_run_task_work();
8597                 cond_resched();
8598         }
8599 }
8600
8601 /*
8602  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8603  */
8604 static int io_uring_add_task_file(struct file *file)
8605 {
8606         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8607
8608         if (unlikely(!tctx)) {
8609                 int ret;
8610
8611                 ret = io_uring_alloc_task_context(current);
8612                 if (unlikely(ret))
8613                         return ret;
8614                 tctx = current->io_uring;
8615         }
8616         if (tctx->last != file) {
8617                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8618
8619                 if (!old) {
8620                         get_file(file);
8621                         xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)file, file, GFP_KERNEL);
8622                 }
8623                 tctx->last = file;
8624         }
8625
8626         return 0;
8627 }
8628
8629 /*
8630  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8631  */
8632 static void io_uring_del_task_file(struct file *file)
8633 {
8634         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8635
8636         if (tctx->last == file)
8637                 tctx->last = NULL;
8638         file = xa_erase(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8639         if (file)
8640                 fput(file);
8641 }
8642
8643 static void __io_uring_attempt_task_drop(struct file *file)
8644 {
8645         struct file *old = xa_load(&current->io_uring->xa, (unsigned long)file);
8646
8647         if (old == file)
8648                 io_uring_del_task_file(file);
8649 }
8650
8651 /*
8652  * Drop task note for this file if we're the only ones that hold it after
8653  * pending fput()
8654  */
8655 static void io_uring_attempt_task_drop(struct file *file, bool exiting)
8656 {
8657         if (!current->io_uring)
8658                 return;
8659         /*
8660          * fput() is pending, will be 2 if the only other ref is our potential
8661          * task file note. If the task is exiting, drop regardless of count.
8662          */
8663         if (!exiting && atomic_long_read(&file->f_count) != 2)
8664                 return;
8665
8666         __io_uring_attempt_task_drop(file);
8667 }
8668
8669 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8670 {
8671         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8672         struct file *file;
8673         unsigned long index;
8674
8675         /* make sure overflow events are dropped */
8676         tctx->in_idle = true;
8677
8678         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
8679                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8680
8681                 io_uring_cancel_task_requests(ctx, files);
8682                 if (files)
8683                         io_uring_del_task_file(file);
8684         }
8685 }
8686
8687 static inline bool io_uring_task_idle(struct io_uring_task *tctx)
8688 {
8689         return atomic_long_read(&tctx->req_issue) ==
8690                 atomic_long_read(&tctx->req_complete);
8691 }
8692
8693 /*
8694  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
8695  * requests.
8696  */
8697 void __io_uring_task_cancel(void)
8698 {
8699         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8700         DEFINE_WAIT(wait);
8701         long completions;
8702
8703         /* make sure overflow events are dropped */
8704         tctx->in_idle = true;
8705
8706         while (!io_uring_task_idle(tctx)) {
8707                 /* read completions before cancelations */
8708                 completions = atomic_long_read(&tctx->req_complete);
8709                 __io_uring_files_cancel(NULL);
8710
8711                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8712
8713                 /*
8714                  * If we've seen completions, retry. This avoids a race where
8715                  * a completion comes in before we did prepare_to_wait().
8716                  */
8717                 if (completions != atomic_long_read(&tctx->req_complete))
8718                         continue;
8719                 if (io_uring_task_idle(tctx))
8720                         break;
8721                 schedule();
8722         }
8723
8724         finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8725         tctx->in_idle = false;
8726 }
8727
8728 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
8729 {
8730         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8731
8732         /*
8733          * If the task is going away, cancel work it may have pending
8734          */
8735         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
8736                 data = NULL;
8737
8738         io_uring_cancel_task_requests(ctx, data);
8739         io_uring_attempt_task_drop(file, !data);
8740         return 0;
8741 }
8742
8743 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
8744                                             loff_t pgoff, size_t sz)
8745 {
8746         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8747         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
8748         struct page *page;
8749         void *ptr;
8750
8751         switch (offset) {
8752         case IORING_OFF_SQ_RING:
8753         case IORING_OFF_CQ_RING:
8754                 ptr = ctx->rings;
8755                 break;
8756         case IORING_OFF_SQES:
8757                 ptr = ctx->sq_sqes;
8758                 break;
8759         default:
8760                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8761         }
8762
8763         page = virt_to_head_page(ptr);
8764         if (sz > page_size(page))
8765                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8766
8767         return ptr;
8768 }
8769
8770 #ifdef CONFIG_MMU
8771
8772 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8773 {
8774         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
8775         unsigned long pfn;
8776         void *ptr;
8777
8778         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
8779         if (IS_ERR(ptr))
8780                 return PTR_ERR(ptr);
8781
8782         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
8783         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
8784 }
8785
8786 #else /* !CONFIG_MMU */
8787
8788 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8789 {
8790         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
8791 }
8792
8793 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
8794 {
8795         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
8796 }
8797
8798 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
8799         unsigned long addr, unsigned long len,
8800         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
8801 {
8802         void *ptr;
8803
8804         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
8805         if (IS_ERR(ptr))
8806                 return PTR_ERR(ptr);
8807
8808         return (unsigned long) ptr;
8809 }
8810
8811 #endif /* !CONFIG_MMU */
8812
8813 static void io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
8814 {
8815         DEFINE_WAIT(wait);
8816
8817         do {
8818                 if (!io_sqring_full(ctx))
8819                         break;
8820
8821                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
8822
8823                 if (!io_sqring_full(ctx))
8824                         break;
8825
8826                 schedule();
8827         } while (!signal_pending(current));
8828
8829         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
8830 }
8831
8832 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
8833                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
8834                 size_t, sigsz)
8835 {
8836         struct io_ring_ctx *ctx;
8837         long ret = -EBADF;
8838         int submitted = 0;
8839         struct fd f;
8840
8841         io_run_task_work();
8842
8843         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
8844                         IORING_ENTER_SQ_WAIT))
8845                 return -EINVAL;
8846
8847         f = fdget(fd);
8848         if (!f.file)
8849                 return -EBADF;
8850
8851         ret = -EOPNOTSUPP;
8852         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8853                 goto out_fput;
8854
8855         ret = -ENXIO;
8856         ctx = f.file->private_data;
8857         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
8858                 goto out_fput;
8859
8860         ret = -EBADFD;
8861         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
8862                 goto out;
8863
8864         /*
8865          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
8866          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
8867          * we were asked to.
8868          */
8869         ret = 0;
8870         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8871                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
8872                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
8873                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
8874                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
8875                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT)
8876                         io_sqpoll_wait_sq(ctx);
8877                 submitted = to_submit;
8878         } else if (to_submit) {
8879                 ret = io_uring_add_task_file(f.file);
8880                 if (unlikely(ret))
8881                         goto out;
8882                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8883                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
8884                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8885
8886                 if (submitted != to_submit)
8887                         goto out;
8888         }
8889         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
8890                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
8891
8892                 /*
8893                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
8894                  * space applications don't need to do io completion events
8895                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
8896                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
8897                  */
8898                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
8899                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8900                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
8901                 } else {
8902                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
8903                 }
8904         }
8905
8906 out:
8907         percpu_ref_put(&ctx->refs);
8908 out_fput:
8909         fdput(f);
8910         return submitted ? submitted : ret;
8911 }
8912
8913 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8914 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
8915 {
8916         const struct cred *cred = p;
8917         struct seq_file *m = data;
8918         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
8919         struct group_info *gi;
8920         kernel_cap_t cap;
8921         unsigned __capi;
8922         int g;
8923
8924         seq_printf(m, "%5d\n", id);
8925         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
8926         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
8927         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
8928         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
8929         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
8930         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
8931         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
8932         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
8933         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
8934         gi = cred->group_info;
8935         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
8936                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
8937                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
8938         }
8939         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
8940         cap = cred->cap_effective;
8941         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
8942                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
8943         seq_putc(m, '\n');
8944         return 0;
8945 }
8946
8947 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
8948 {
8949         struct io_sq_data *sq = NULL;
8950         bool has_lock;
8951         int i;
8952
8953         /*
8954          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
8955          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
8956          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
8957          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
8958          */
8959         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
8960
8961         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
8962                 sq = ctx->sq_data;
8963
8964         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
8965         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
8966         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
8967         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
8968                 struct fixed_file_table *table;
8969                 struct file *f;
8970
8971                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
8972                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
8973                 if (f)
8974                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
8975                 else
8976                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
8977         }
8978         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
8979         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8980                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
8981
8982                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
8983                                                 (unsigned int) buf->len);
8984         }
8985         if (has_lock && !idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
8986                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
8987                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
8988         }
8989         seq_printf(m, "PollList:\n");
8990         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8991         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8992                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
8993                 struct io_kiocb *req;
8994
8995                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
8996                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
8997                                         req->task->task_works != NULL);
8998         }
8999         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9000         if (has_lock)
9001                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9002 }
9003
9004 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9005 {
9006         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9007
9008         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9009                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9010                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9011         }
9012 }
9013 #endif
9014
9015 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9016         .release        = io_uring_release,
9017         .flush          = io_uring_flush,
9018         .mmap           = io_uring_mmap,
9019 #ifndef CONFIG_MMU
9020         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9021         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9022 #endif
9023         .poll           = io_uring_poll,
9024         .fasync         = io_uring_fasync,
9025 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9026         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9027 #endif
9028 };
9029
9030 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9031                                   struct io_uring_params *p)
9032 {
9033         struct io_rings *rings;
9034         size_t size, sq_array_offset;
9035
9036         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9037         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9038         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9039
9040         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9041         if (size == SIZE_MAX)
9042                 return -EOVERFLOW;
9043
9044         rings = io_mem_alloc(size);
9045         if (!rings)
9046                 return -ENOMEM;
9047
9048         ctx->rings = rings;
9049         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9050         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9051         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9052         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9053         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9054         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9055         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9056
9057         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9058         if (size == SIZE_MAX) {
9059                 io_mem_free(ctx->rings);
9060                 ctx->rings = NULL;
9061                 return -EOVERFLOW;
9062         }
9063
9064         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9065         if (!ctx->sq_sqes) {
9066                 io_mem_free(ctx->rings);
9067                 ctx->rings = NULL;
9068                 return -ENOMEM;
9069         }
9070
9071         return 0;
9072 }
9073
9074 /*
9075  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9076  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9077  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9078  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9079  */
9080 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
9081 {
9082         struct file *file;
9083         int ret;
9084
9085 #if defined(CONFIG_UNIX)
9086         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9087                                 &ctx->ring_sock);
9088         if (ret)
9089                 return ret;
9090 #endif
9091
9092         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9093         if (ret < 0)
9094                 goto err;
9095
9096         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9097                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9098         if (IS_ERR(file)) {
9099 err_fd:
9100                 put_unused_fd(ret);
9101                 ret = PTR_ERR(file);
9102                 goto err;
9103         }
9104
9105 #if defined(CONFIG_UNIX)
9106         ctx->ring_sock->file = file;
9107 #endif
9108         if (unlikely(io_uring_add_task_file(file))) {
9109                 file = ERR_PTR(-ENOMEM);
9110                 goto err_fd;
9111         }
9112         fd_install(ret, file);
9113         return ret;
9114 err:
9115 #if defined(CONFIG_UNIX)
9116         sock_release(ctx->ring_sock);
9117         ctx->ring_sock = NULL;
9118 #endif
9119         return ret;
9120 }
9121
9122 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9123                            struct io_uring_params __user *params)
9124 {
9125         struct user_struct *user = NULL;
9126         struct io_ring_ctx *ctx;
9127         bool limit_mem;
9128         int ret;
9129
9130         if (!entries)
9131                 return -EINVAL;
9132         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9133                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9134                         return -EINVAL;
9135                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9136         }
9137
9138         /*
9139          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9140          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9141          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9142          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9143          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9144          * of CQ ring entries manually.
9145          */
9146         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9147         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9148                 /*
9149                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9150                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9151                  * any cq vs sq ring sizing.
9152                  */
9153                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9154                         return -EINVAL;
9155                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9156                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9157                                 return -EINVAL;
9158                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9159                 }
9160                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9161         } else {
9162                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9163         }
9164
9165         user = get_uid(current_user());
9166         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
9167
9168         if (limit_mem) {
9169                 ret = __io_account_mem(user,
9170                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
9171                 if (ret) {
9172                         free_uid(user);
9173                         return ret;
9174                 }
9175         }
9176
9177         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9178         if (!ctx) {
9179                 if (limit_mem)
9180                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
9181                                                                 p->cq_entries));
9182                 free_uid(user);
9183                 return -ENOMEM;
9184         }
9185         ctx->compat = in_compat_syscall();
9186         ctx->user = user;
9187         ctx->creds = get_current_cred();
9188
9189         ctx->sqo_task = get_task_struct(current);
9190
9191         /*
9192          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9193          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9194          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9195          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9196          */
9197         mmgrab(current->mm);
9198         ctx->mm_account = current->mm;
9199
9200 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
9201         /*
9202          * The sq thread will belong to the original cgroup it was inited in.
9203          * If the cgroup goes offline (e.g. disabling the io controller), then
9204          * issued bios will be associated with the closest cgroup later in the
9205          * block layer.
9206          */
9207         rcu_read_lock();
9208         ctx->sqo_blkcg_css = blkcg_css();
9209         ret = css_tryget_online(ctx->sqo_blkcg_css);
9210         rcu_read_unlock();
9211         if (!ret) {
9212                 /* don't init against a dying cgroup, have the user try again */
9213                 ctx->sqo_blkcg_css = NULL;
9214                 ret = -ENODEV;
9215                 goto err;
9216         }
9217 #endif
9218
9219         /*
9220          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
9221          * the descriptor is installed, it can get closed at any time. Also
9222          * do this before hitting the general error path, as ring freeing
9223          * will un-account as well.
9224          */
9225         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
9226                        ACCT_LOCKED);
9227         ctx->limit_mem = limit_mem;
9228
9229         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9230         if (ret)
9231                 goto err;
9232
9233         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9234         if (ret)
9235                 goto err;
9236
9237         if (!(p->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9238                 io_sq_offload_start(ctx);
9239
9240         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9241         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9242         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9243         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9244         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9245         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9246         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9247         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9248
9249         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9250         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9251         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9252         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9253         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9254         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9255         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9256         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9257
9258         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9259                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9260                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9261                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
9262
9263         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9264                 ret = -EFAULT;
9265                 goto err;
9266         }
9267
9268         /*
9269          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9270          * having closed it before we finish setup
9271          */
9272         ret = io_uring_get_fd(ctx);
9273         if (ret < 0)
9274                 goto err;
9275
9276         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9277         return ret;
9278 err:
9279         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9280         return ret;
9281 }
9282
9283 /*
9284  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9285  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9286  * params structure passed in.
9287  */
9288 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9289 {
9290         struct io_uring_params p;
9291         int i;
9292
9293         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9294                 return -EFAULT;
9295         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9296                 if (p.resv[i])
9297                         return -EINVAL;
9298         }
9299
9300         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9301                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9302                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9303                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9304                 return -EINVAL;
9305
9306         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9307 }
9308
9309 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9310                 struct io_uring_params __user *, params)
9311 {
9312         return io_uring_setup(entries, params);
9313 }
9314
9315 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9316 {
9317         struct io_uring_probe *p;
9318         size_t size;
9319         int i, ret;
9320
9321         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9322         if (size == SIZE_MAX)
9323                 return -EOVERFLOW;
9324         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9325         if (!p)
9326                 return -ENOMEM;
9327
9328         ret = -EFAULT;
9329         if (copy_from_user(p, arg, size))
9330                 goto out;
9331         ret = -EINVAL;
9332         if (memchr_inv(p, 0, size))
9333                 goto out;
9334
9335         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9336         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9337                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9338
9339         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9340                 p->ops[i].op = i;
9341                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9342                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9343         }
9344         p->ops_len = i;
9345
9346         ret = 0;
9347         if (copy_to_user(arg, p, size))
9348                 ret = -EFAULT;
9349 out:
9350         kfree(p);
9351         return ret;
9352 }
9353
9354 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9355 {
9356         struct io_identity *id;
9357         int ret;
9358
9359         id = kmalloc(sizeof(*id), GFP_KERNEL);
9360         if (unlikely(!id))
9361                 return -ENOMEM;
9362
9363         io_init_identity(id);
9364         id->creds = get_current_cred();
9365
9366         ret = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, id, 1, USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
9367         if (ret < 0) {
9368                 put_cred(id->creds);
9369                 kfree(id);
9370         }
9371         return ret;
9372 }
9373
9374 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9375 {
9376         struct io_identity *iod;
9377
9378         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
9379         if (iod) {
9380                 put_cred(iod->creds);
9381                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
9382                         kfree(iod);
9383                 return 0;
9384         }
9385
9386         return -EINVAL;
9387 }
9388
9389 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9390                                     unsigned int nr_args)
9391 {
9392         struct io_uring_restriction *res;
9393         size_t size;
9394         int i, ret;
9395
9396         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9397         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9398                 return -EBADFD;
9399
9400         /* We allow only a single restrictions registration */
9401         if (ctx->restrictions.registered)
9402                 return -EBUSY;
9403
9404         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9405                 return -EINVAL;
9406
9407         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9408         if (size == SIZE_MAX)
9409                 return -EOVERFLOW;
9410
9411         res = memdup_user(arg, size);
9412         if (IS_ERR(res))
9413                 return PTR_ERR(res);
9414
9415         ret = 0;
9416
9417         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9418                 switch (res[i].opcode) {
9419                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9420                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9421                                 ret = -EINVAL;
9422                                 goto out;
9423                         }
9424
9425                         __set_bit(res[i].register_op,
9426                                   ctx->restrictions.register_op);
9427                         break;
9428                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9429                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9430                                 ret = -EINVAL;
9431                                 goto out;
9432                         }
9433
9434                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9435                         break;
9436                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9437                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9438                         break;
9439                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9440                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9441                         break;
9442                 default:
9443                         ret = -EINVAL;
9444                         goto out;
9445                 }
9446         }
9447
9448 out:
9449         /* Reset all restrictions if an error happened */
9450         if (ret != 0)
9451                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9452         else
9453                 ctx->restrictions.registered = true;
9454
9455         kfree(res);
9456         return ret;
9457 }
9458
9459 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9460 {
9461         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9462                 return -EBADFD;
9463
9464         if (ctx->restrictions.registered)
9465                 ctx->restricted = 1;
9466
9467         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9468
9469         io_sq_offload_start(ctx);
9470
9471         return 0;
9472 }
9473
9474 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9475 {
9476         switch (op) {
9477         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9478         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9479         case IORING_REGISTER_PROBE:
9480         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9481         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9482                 return false;
9483         default:
9484                 return true;
9485         }
9486 }
9487
9488 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9489                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9490         __releases(ctx->uring_lock)
9491         __acquires(ctx->uring_lock)
9492 {
9493         int ret;
9494
9495         /*
9496          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9497          * someone else killed the ctx or is already going through
9498          * io_uring_register().
9499          */
9500         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9501                 return -ENXIO;
9502
9503         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9504                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9505
9506                 /*
9507                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9508                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9509                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9510                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9511                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9512                  * after we've killed the percpu ref.
9513                  */
9514                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9515                 do {
9516                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9517                         if (!ret)
9518                                 break;
9519                         ret = io_run_task_work_sig();
9520                         if (ret < 0)
9521                                 break;
9522                 } while (1);
9523
9524                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9525
9526                 if (ret) {
9527                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9528                         goto out_quiesce;
9529                 }
9530         }
9531
9532         if (ctx->restricted) {
9533                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9534                         ret = -EINVAL;
9535                         goto out;
9536                 }
9537
9538                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9539                         ret = -EACCES;
9540                         goto out;
9541                 }
9542         }
9543
9544         switch (opcode) {
9545         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9546                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
9547                 break;
9548         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9549                 ret = -EINVAL;
9550                 if (arg || nr_args)
9551                         break;
9552                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
9553                 break;
9554         case IORING_REGISTER_FILES:
9555                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9556                 break;
9557         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9558                 ret = -EINVAL;
9559                 if (arg || nr_args)
9560                         break;
9561                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9562                 break;
9563         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9564                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9565                 break;
9566         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9567         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9568                 ret = -EINVAL;
9569                 if (nr_args != 1)
9570                         break;
9571                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9572                 if (ret)
9573                         break;
9574                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9575                         ctx->eventfd_async = 1;
9576                 else
9577                         ctx->eventfd_async = 0;
9578                 break;
9579         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9580                 ret = -EINVAL;
9581                 if (arg || nr_args)
9582                         break;
9583                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9584                 break;
9585         case IORING_REGISTER_PROBE:
9586                 ret = -EINVAL;
9587                 if (!arg || nr_args > 256)
9588                         break;
9589                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9590                 break;
9591         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9592                 ret = -EINVAL;
9593                 if (arg || nr_args)
9594                         break;
9595                 ret = io_register_personality(ctx);
9596                 break;
9597         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9598                 ret = -EINVAL;
9599                 if (arg)
9600                         break;
9601                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9602                 break;
9603         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9604                 ret = -EINVAL;
9605                 if (arg || nr_args)
9606                         break;
9607                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9608                 break;
9609         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9610                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9611                 break;
9612         default:
9613                 ret = -EINVAL;
9614                 break;
9615         }
9616
9617 out:
9618         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9619                 /* bring the ctx back to life */
9620                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9621 out_quiesce:
9622                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9623         }
9624         return ret;
9625 }
9626
9627 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9628                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9629 {
9630         struct io_ring_ctx *ctx;
9631         long ret = -EBADF;
9632         struct fd f;
9633
9634         f = fdget(fd);
9635         if (!f.file)
9636                 return -EBADF;
9637
9638         ret = -EOPNOTSUPP;
9639         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9640                 goto out_fput;
9641
9642         ctx = f.file->private_data;
9643
9644         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9645         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9646         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9647         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9648                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9649 out_fput:
9650         fdput(f);
9651         return ret;
9652 }
9653
9654 static int __init io_uring_init(void)
9655 {
9656 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9657         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9658         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9659 } while (0)
9660
9661 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9662         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9663         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9664         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9665         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9666         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9667         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9668         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9669         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9670         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9671         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9672         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9673         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9674         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9675         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9676         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9677         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9678         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9679         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9680         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9681         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9682         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9683         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9684         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9685         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9686         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9687         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9688         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9689         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9690         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9691         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9692
9693         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9694         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9695         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
9696         return 0;
9697 };
9698 __initcall(io_uring_init);