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 <linux/refcount.h>
  48 #include <linux/uio.h>
  49 #include <linux/bits.h>
  50
  51 #include <linux/sched/signal.h>
  52 #include <linux/fs.h>
  53 #include <linux/file.h>
  54 #include <linux/fdtable.h>
  55 #include <linux/mm.h>
  56 #include <linux/mman.h>
  57 #include <linux/mmu_context.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
  79 #define CREATE_TRACE_POINTS
  80 #include <trace/events/io_uring.h>
  81
  82 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  83
  84 #include "internal.h"
  85 #include "io-wq.h"
  86
  87 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  88 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  89
  90 /*
  91  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  92  */
  93 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  94 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  95 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
  96 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
  97
  98 struct io_uring {
  99         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 100         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 101 };
 102
 103 /*
 104  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 105  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 106  *
 107  * The offsets to the member fields are published through struct
 108  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 109  */
 110 struct io_rings {
 111         /*
 112          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 113          * masked to get valid indices.
 114          *
 115          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 116          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 117          * cq ring.
 118          */
 119         struct io_uring         sq, cq;
 120         /*
 121          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 122          * ring_entries - 1)
 123          */
 124         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 125         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 126         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 127         /*
 128          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 129          * invalid index stored in array
 130          *
 131          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 132          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 133          * cached value).
 134          *
 135          * After a new SQ head value was read by the application this
 136          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 137          * the new SQ head (and possibly more).
 138          */
 139         u32                     sq_dropped;
 140         /*
 141          * Runtime flags
 142          *
 143          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 144          * application.
 145          *
 146          * The application needs a full memory barrier before checking
 147          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 148          */
 149         u32                     sq_flags;
 150         /*
 151          * Number of completion events lost because the queue was full;
 152          * this should be avoided by the application by making sure
 153          * there are not more requests pending than there is space in
 154          * the completion queue.
 155          *
 156          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 157          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 158          * cached value).
 159          *
 160          * As completion events come in out of order this counter is not
 161          * ordered with any other data.
 162          */
 163         u32                     cq_overflow;
 164         /*
 165          * Ring buffer of completion events.
 166          *
 167          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 168          * produced, so the application is allowed to modify pending
 169          * entries.
 170          */
 171         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 172 };
 173
 174 struct io_mapped_ubuf {
 175         u64             ubuf;
 176         size_t          len;
 177         struct          bio_vec *bvec;
 178         unsigned int    nr_bvecs;
 179 };
 180
 181 struct fixed_file_table {
 182         struct file             **files;
 183 };
 184
 185 enum {
 186         FFD_F_ATOMIC,
 187 };
 188
 189 struct fixed_file_data {
 190         struct fixed_file_table         *table;
 191         struct io_ring_ctx              *ctx;
 192
 193         struct percpu_ref               refs;
 194         struct llist_head               put_llist;
 195         unsigned long                   state;
 196         struct work_struct              ref_work;
 197         struct completion               done;
 198 };
 199
 200 struct io_ring_ctx {
 201         struct {
 202                 struct percpu_ref       refs;
 203         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 204
 205         struct {
 206                 unsigned int            flags;
 207                 int                     compat: 1;
 208                 int                     account_mem: 1;
 209                 int                     cq_overflow_flushed: 1;
 210                 int                     drain_next: 1;
 211                 int                     eventfd_async: 1;
 212
 213                 /*
 214                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 215                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 216                  *
 217                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 218                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 219                  * the queue when needed.
 220                  *
 221                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 222                  * array.
 223                  */
 224                 u32                     *sq_array;
 225                 unsigned                cached_sq_head;
 226                 unsigned                sq_entries;
 227                 unsigned                sq_mask;
 228                 unsigned                sq_thread_idle;
 229                 unsigned                cached_sq_dropped;
 230                 atomic_t                cached_cq_overflow;
 231                 unsigned long           sq_check_overflow;
 232
 233                 struct list_head        defer_list;
 234                 struct list_head        timeout_list;
 235                 struct list_head        cq_overflow_list;
 236
 237                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
 238                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 239         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 240
 241         struct io_rings *rings;
 242
 243         /* IO offload */
 244         struct io_wq            *io_wq;
 245         struct task_struct      *sqo_thread;    /* if using sq thread polling */
 246         struct mm_struct        *sqo_mm;
 247         wait_queue_head_t       sqo_wait;
 248
 249         /*
 250          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 251          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 252          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 253          */
 254         struct fixed_file_data  *file_data;
 255         unsigned                nr_user_files;
 256         int                     ring_fd;
 257         struct file             *ring_file;
 258
 259         /* if used, fixed mapped user buffers */
 260         unsigned                nr_user_bufs;
 261         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 262
 263         struct user_struct      *user;
 264
 265         const struct cred       *creds;
 266
 267         /* 0 is for ctx quiesce/reinit/free, 1 is for sqo_thread started */
 268         struct completion       *completions;
 269
 270         /* if all else fails... */
 271         struct io_kiocb         *fallback_req;
 272
 273 #if defined(CONFIG_UNIX)
 274         struct socket           *ring_sock;
 275 #endif
 276
 277         struct idr              personality_idr;
 278
 279         struct {
 280                 unsigned                cached_cq_tail;
 281                 unsigned                cq_entries;
 282                 unsigned                cq_mask;
 283                 atomic_t                cq_timeouts;
 284                 unsigned long           cq_check_overflow;
 285                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 286                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 287                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 288         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 289
 290         struct {
 291                 struct mutex            uring_lock;
 292                 wait_queue_head_t       wait;
 293         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 294
 295         struct {
 296                 spinlock_t              completion_lock;
 297                 struct llist_head       poll_llist;
 298
 299                 /*
 300                  * ->poll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 301                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 302                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 303                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 304                  */
 305                 struct list_head        poll_list;
 306                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 307                 unsigned                cancel_hash_bits;
 308                 bool                    poll_multi_file;
 309
 310                 spinlock_t              inflight_lock;
 311                 struct list_head        inflight_list;
 312         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 313 };
 314
 315 /*
 316  * First field must be the file pointer in all the
 317  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 318  */
 319 struct io_poll_iocb {
 320         struct file                     *file;
 321         union {
 322                 struct wait_queue_head  *head;
 323                 u64                     addr;
 324         };
 325         __poll_t                        events;
 326         bool                            done;
 327         bool                            canceled;
 328         struct wait_queue_entry         wait;
 329 };
 330
 331 struct io_close {
 332         struct file                     *file;
 333         struct file                     *put_file;
 334         int                             fd;
 335 };
 336
 337 struct io_timeout_data {
 338         struct io_kiocb                 *req;
 339         struct hrtimer                  timer;
 340         struct timespec64               ts;
 341         enum hrtimer_mode               mode;
 342         u32                             seq_offset;
 343 };
 344
 345 struct io_accept {
 346         struct file                     *file;
 347         struct sockaddr __user          *addr;
 348         int __user                      *addr_len;
 349         int                             flags;
 350 };
 351
 352 struct io_sync {
 353         struct file                     *file;
 354         loff_t                          len;
 355         loff_t                          off;
 356         int                             flags;
 357         int                             mode;
 358 };
 359
 360 struct io_cancel {
 361         struct file                     *file;
 362         u64                             addr;
 363 };
 364
 365 struct io_timeout {
 366         struct file                     *file;
 367         u64                             addr;
 368         int                             flags;
 369         unsigned                        count;
 370 };
 371
 372 struct io_rw {
 373         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 374         struct kiocb                    kiocb;
 375         u64                             addr;
 376         u64                             len;
 377 };
 378
 379 struct io_connect {
 380         struct file                     *file;
 381         struct sockaddr __user          *addr;
 382         int                             addr_len;
 383 };
 384
 385 struct io_sr_msg {
 386         struct file                     *file;
 387         union {
 388                 struct user_msghdr __user *msg;
 389                 void __user             *buf;
 390         };
 391         int                             msg_flags;
 392         size_t                          len;
 393 };
 394
 395 struct io_open {
 396         struct file                     *file;
 397         int                             dfd;
 398         union {
 399                 unsigned                mask;
 400         };
 401         struct filename                 *filename;
 402         struct statx __user             *buffer;
 403         struct open_how                 how;
 404 };
 405
 406 struct io_files_update {
 407         struct file                     *file;
 408         u64                             arg;
 409         u32                             nr_args;
 410         u32                             offset;
 411 };
 412
 413 struct io_fadvise {
 414         struct file                     *file;
 415         u64                             offset;
 416         u32                             len;
 417         u32                             advice;
 418 };
 419
 420 struct io_madvise {
 421         struct file                     *file;
 422         u64                             addr;
 423         u32                             len;
 424         u32                             advice;
 425 };
 426
 427 struct io_epoll {
 428         struct file                     *file;
 429         int                             epfd;
 430         int                             op;
 431         int                             fd;
 432         struct epoll_event              event;
 433 };
 434
 435 struct io_async_connect {
 436         struct sockaddr_storage         address;
 437 };
 438
 439 struct io_async_msghdr {
 440         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 441         struct iovec                    *iov;
 442         struct sockaddr __user          *uaddr;
 443         struct msghdr                   msg;
 444 };
 445
 446 struct io_async_rw {
 447         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 448         struct iovec                    *iov;
 449         ssize_t                         nr_segs;
 450         ssize_t                         size;
 451 };
 452
 453 struct io_async_open {
 454         struct filename                 *filename;
 455 };
 456
 457 struct io_async_ctx {
 458         union {
 459                 struct io_async_rw      rw;
 460                 struct io_async_msghdr  msg;
 461                 struct io_async_connect connect;
 462                 struct io_timeout_data  timeout;
 463                 struct io_async_open    open;
 464         };
 465 };
 466
 467 enum {
 468         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 469         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 470         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 471         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 472         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 473
 474         REQ_F_LINK_NEXT_BIT,
 475         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 476         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 477         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 478         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 479         REQ_F_IOPOLL_COMPLETED_BIT,
 480         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 481         REQ_F_TIMEOUT_BIT,
 482         REQ_F_ISREG_BIT,
 483         REQ_F_MUST_PUNT_BIT,
 484         REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ_BIT,
 485         REQ_F_COMP_LOCKED_BIT,
 486 };
 487
 488 enum {
 489         /* ctx owns file */
 490         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 491         /* drain existing IO first */
 492         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 493         /* linked sqes */
 494         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 495         /* doesn't sever on completion < 0 */
 496         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 497         /* IOSQE_ASYNC */
 498         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 499
 500         /* already grabbed next link */
 501         REQ_F_LINK_NEXT         = BIT(REQ_F_LINK_NEXT_BIT),
 502         /* fail rest of links */
 503         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 504         /* on inflight list */
 505         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 506         /* read/write uses file position */
 507         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 508         /* must not punt to workers */
 509         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 510         /* polled IO has completed */
 511         REQ_F_IOPOLL_COMPLETED  = BIT(REQ_F_IOPOLL_COMPLETED_BIT),
 512         /* has linked timeout */
 513         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 514         /* timeout request */
 515         REQ_F_TIMEOUT           = BIT(REQ_F_TIMEOUT_BIT),
 516         /* regular file */
 517         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 518         /* must be punted even for NONBLOCK */
 519         REQ_F_MUST_PUNT         = BIT(REQ_F_MUST_PUNT_BIT),
 520         /* no timeout sequence */
 521         REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ     = BIT(REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ_BIT),
 522         /* completion under lock */
 523         REQ_F_COMP_LOCKED       = BIT(REQ_F_COMP_LOCKED_BIT),
 524 };
 525
 526 /*
 527  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 528  * as the first entry in their struct definition. So you can
 529  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 530  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 531  */
 532 struct io_kiocb {
 533         union {
 534                 struct file             *file;
 535                 struct io_rw            rw;
 536                 struct io_poll_iocb     poll;
 537                 struct io_accept        accept;
 538                 struct io_sync          sync;
 539                 struct io_cancel        cancel;
 540                 struct io_timeout       timeout;
 541                 struct io_connect       connect;
 542                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 543                 struct io_open          open;
 544                 struct io_close         close;
 545                 struct io_files_update  files_update;
 546                 struct io_fadvise       fadvise;
 547                 struct io_madvise       madvise;
 548                 struct io_epoll         epoll;
 549         };
 550
 551         struct io_async_ctx             *io;
 552         /*
 553          * llist_node is only used for poll deferred completions
 554          */
 555         struct llist_node               llist_node;
 556         bool                            has_user;
 557         bool                            in_async;
 558         bool                            needs_fixed_file;
 559         u8                              opcode;
 560
 561         struct io_ring_ctx      *ctx;
 562         union {
 563                 struct list_head        list;
 564                 struct hlist_node       hash_node;
 565         };
 566         struct list_head        link_list;
 567         unsigned int            flags;
 568         refcount_t              refs;
 569         u64                     user_data;
 570         u32                     result;
 571         u32                     sequence;
 572
 573         struct list_head        inflight_entry;
 574
 575         struct io_wq_work       work;
 576 };
 577
 578 #define IO_PLUG_THRESHOLD               2
 579 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 580
 581 struct io_submit_state {
 582         struct blk_plug         plug;
 583
 584         /*
 585          * io_kiocb alloc cache
 586          */
 587         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
 588         unsigned                int free_reqs;
 589         unsigned                int cur_req;
 590
 591         /*
 592          * File reference cache
 593          */
 594         struct file             *file;
 595         unsigned int            fd;
 596         unsigned int            has_refs;
 597         unsigned int            used_refs;
 598         unsigned int            ios_left;
 599 };
 600
 601 struct io_op_def {
 602         /* needs req->io allocated for deferral/async */
 603         unsigned                async_ctx : 1;
 604         /* needs current->mm setup, does mm access */
 605         unsigned                needs_mm : 1;
 606         /* needs req->file assigned */
 607         unsigned                needs_file : 1;
 608         /* needs req->file assigned IFF fd is >= 0 */
 609         unsigned                fd_non_neg : 1;
 610         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 611         unsigned                hash_reg_file : 1;
 612         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 613         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 614         /* opcode is not supported by this kernel */
 615         unsigned                not_supported : 1;
 616         /* needs file table */
 617         unsigned                file_table : 1;
 618 };
 619
 620 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 621         [IORING_OP_NOP] = {},
 622         [IORING_OP_READV] = {
 623                 .async_ctx              = 1,
 624                 .needs_mm               = 1,
 625                 .needs_file             = 1,
 626                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 627         },
 628         [IORING_OP_WRITEV] = {
 629                 .async_ctx              = 1,
 630                 .needs_mm               = 1,
 631                 .needs_file             = 1,
 632                 .hash_reg_file          = 1,
 633                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 634         },
 635         [IORING_OP_FSYNC] = {
 636                 .needs_file             = 1,
 637         },
 638         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 639                 .needs_file             = 1,
 640                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 641         },
 642         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 643                 .needs_file             = 1,
 644                 .hash_reg_file          = 1,
 645                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 646         },
 647         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 648                 .needs_file             = 1,
 649                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 650         },
 651         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 652         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 653                 .needs_file             = 1,
 654         },
 655         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 656                 .async_ctx              = 1,
 657                 .needs_mm               = 1,
 658                 .needs_file             = 1,
 659                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 660         },
 661         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 662                 .async_ctx              = 1,
 663                 .needs_mm               = 1,
 664                 .needs_file             = 1,
 665                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 666         },
 667         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 668                 .async_ctx              = 1,
 669                 .needs_mm               = 1,
 670         },
 671         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
 672         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 673                 .needs_mm               = 1,
 674                 .needs_file             = 1,
 675                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 676                 .file_table             = 1,
 677         },
 678         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 679         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 680                 .async_ctx              = 1,
 681                 .needs_mm               = 1,
 682         },
 683         [IORING_OP_CONNECT] = {
 684                 .async_ctx              = 1,
 685                 .needs_mm               = 1,
 686                 .needs_file             = 1,
 687                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 688         },
 689         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 690                 .needs_file             = 1,
 691         },
 692         [IORING_OP_OPENAT] = {
 693                 .needs_file             = 1,
 694                 .fd_non_neg             = 1,
 695                 .file_table             = 1,
 696         },
 697         [IORING_OP_CLOSE] = {
 698                 .needs_file             = 1,
 699                 .file_table             = 1,
 700         },
 701         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
 702                 .needs_mm               = 1,
 703                 .file_table             = 1,
 704         },
 705         [IORING_OP_STATX] = {
 706                 .needs_mm               = 1,
 707                 .needs_file             = 1,
 708                 .fd_non_neg             = 1,
 709         },
 710         [IORING_OP_READ] = {
 711                 .needs_mm               = 1,
 712                 .needs_file             = 1,
 713                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 714         },
 715         [IORING_OP_WRITE] = {
 716                 .needs_mm               = 1,
 717                 .needs_file             = 1,
 718                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 719         },
 720         [IORING_OP_FADVISE] = {
 721                 .needs_file             = 1,
 722         },
 723         [IORING_OP_MADVISE] = {
 724                 .needs_mm               = 1,
 725         },
 726         [IORING_OP_SEND] = {
 727                 .needs_mm               = 1,
 728                 .needs_file             = 1,
 729                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 730         },
 731         [IORING_OP_RECV] = {
 732                 .needs_mm               = 1,
 733                 .needs_file             = 1,
 734                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 735         },
 736         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 737                 .needs_file             = 1,
 738                 .fd_non_neg             = 1,
 739                 .file_table             = 1,
 740         },
 741         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 742                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 743                 .file_table             = 1,
 744         },
 745 };
 746
 747 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work **workptr);
 748 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
 749 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
 750 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
 751 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 752 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
 753 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
 754                                  struct io_uring_files_update *ip,
 755                                  unsigned nr_args);
 756 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req);
 757
 758 static struct kmem_cache *req_cachep;
 759
 760 static const struct file_operations io_uring_fops;
 761
 762 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
 763 {
 764 #if defined(CONFIG_UNIX)
 765         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
 766                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
 767
 768                 return ctx->ring_sock->sk;
 769         }
 770 #endif
 771         return NULL;
 772 }
 773 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
 774
 775 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
 776 {
 777         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
 778
 779         complete(&ctx->completions[0]);
 780 }
 781
 782 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
 783 {
 784         struct io_ring_ctx *ctx;
 785         int hash_bits;
 786
 787         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
 788         if (!ctx)
 789                 return NULL;
 790
 791         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
 792         if (!ctx->fallback_req)
 793                 goto err;
 794
 795         ctx->completions = kmalloc(2 * sizeof(struct completion), GFP_KERNEL);
 796         if (!ctx->completions)
 797                 goto err;
 798
 799         /*
 800          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
 801          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
 802          */
 803         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
 804         hash_bits -= 5;
 805         if (hash_bits <= 0)
 806                 hash_bits = 1;
 807         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
 808         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
 809                                         GFP_KERNEL);
 810         if (!ctx->cancel_hash)
 811                 goto err;
 812         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
 813
 814         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
 815                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
 816                 goto err;
 817
 818         ctx->flags = p->flags;
 819         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
 820         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
 821         init_completion(&ctx->completions[0]);
 822         init_completion(&ctx->completions[1]);
 823         idr_init(&ctx->personality_idr);
 824         mutex_init(&ctx->uring_lock);
 825         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
 826         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
 827         init_llist_head(&ctx->poll_llist);
 828         INIT_LIST_HEAD(&ctx->poll_list);
 829         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
 830         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
 831         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
 832         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
 833         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
 834         return ctx;
 835 err:
 836         if (ctx->fallback_req)
 837                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
 838         kfree(ctx->completions);
 839         kfree(ctx->cancel_hash);
 840         kfree(ctx);
 841         return NULL;
 842 }
 843
 844 static inline bool __req_need_defer(struct io_kiocb *req)
 845 {
 846         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 847
 848         return req->sequence != ctx->cached_cq_tail + ctx->cached_sq_dropped
 849                                         + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
 850 }
 851
 852 static inline bool req_need_defer(struct io_kiocb *req)
 853 {
 854         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))
 855                 return __req_need_defer(req);
 856
 857         return false;
 858 }
 859
 860 static struct io_kiocb *io_get_deferred_req(struct io_ring_ctx *ctx)
 861 {
 862         struct io_kiocb *req;
 863
 864         req = list_first_entry_or_null(&ctx->defer_list, struct io_kiocb, list);
 865         if (req && !req_need_defer(req)) {
 866                 list_del_init(&req->list);
 867                 return req;
 868         }
 869
 870         return NULL;
 871 }
 872
 873 static struct io_kiocb *io_get_timeout_req(struct io_ring_ctx *ctx)
 874 {
 875         struct io_kiocb *req;
 876
 877         req = list_first_entry_or_null(&ctx->timeout_list, struct io_kiocb, list);
 878         if (req) {
 879                 if (req->flags & REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ)
 880                         return NULL;
 881                 if (!__req_need_defer(req)) {
 882                         list_del_init(&req->list);
 883                         return req;
 884                 }
 885         }
 886
 887         return NULL;
 888 }
 889
 890 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
 891 {
 892         struct io_rings *rings = ctx->rings;
 893
 894         /* order cqe stores with ring update */
 895         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
 896
 897         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
 898                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
 899                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
 900         }
 901 }
 902
 903 static inline void io_req_work_grab_env(struct io_kiocb *req,
 904                                         const struct io_op_def *def)
 905 {
 906         if (!req->work.mm && def->needs_mm) {
 907                 mmgrab(current->mm);
 908                 req->work.mm = current->mm;
 909         }
 910         if (!req->work.creds)
 911                 req->work.creds = get_current_cred();
 912 }
 913
 914 static inline void io_req_work_drop_env(struct io_kiocb *req)
 915 {
 916         if (req->work.mm) {
 917                 mmdrop(req->work.mm);
 918                 req->work.mm = NULL;
 919         }
 920         if (req->work.creds) {
 921                 put_cred(req->work.creds);
 922                 req->work.creds = NULL;
 923         }
 924 }
 925
 926 static inline bool io_prep_async_work(struct io_kiocb *req,
 927                                       struct io_kiocb **link)
 928 {
 929         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
 930         bool do_hashed = false;
 931
 932         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
 933                 if (def->hash_reg_file)
 934                         do_hashed = true;
 935         } else {
 936                 if (def->unbound_nonreg_file)
 937                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
 938         }
 939
 940         io_req_work_grab_env(req, def);
 941
 942         *link = io_prep_linked_timeout(req);
 943         return do_hashed;
 944 }
 945
 946 static inline void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
 947 {
 948         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
 949         struct io_kiocb *link;
 950         bool do_hashed;
 951
 952         do_hashed = io_prep_async_work(req, &link);
 953
 954         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, do_hashed, req, &req->work,
 955                                         req->flags);
 956         if (!do_hashed) {
 957                 io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
 958         } else {
 959                 io_wq_enqueue_hashed(ctx->io_wq, &req->work,
 960                                         file_inode(req->file));
 961         }
 962
 963         if (link)
 964                 io_queue_linked_timeout(link);
 965 }
 966
 967 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
 968 {
 969         int ret;
 970
 971         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
 972         if (ret != -1) {
 973                 atomic_inc(&req->ctx->cq_timeouts);
 974                 list_del_init(&req->list);
 975                 io_cqring_fill_event(req, 0);
 976                 io_put_req(req);
 977         }
 978 }
 979
 980 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
 981 {
 982         struct io_kiocb *req, *tmp;
 983
 984         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
 985         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, list)
 986                 io_kill_timeout(req);
 987         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
 988 }
 989
 990 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
 991 {
 992         struct io_kiocb *req;
 993
 994         while ((req = io_get_timeout_req(ctx)) != NULL)
 995                 io_kill_timeout(req);
 996
 997         __io_commit_cqring(ctx);
 998
 999         while ((req = io_get_deferred_req(ctx)) != NULL)
1000                 io_queue_async_work(req);
1001 }
1002
1003 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1004 {
1005         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1006         unsigned tail;
1007
1008         tail = ctx->cached_cq_tail;
1009         /*
1010          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1011          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1012          * fill the cq entry
1013          */
1014         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1015                 return NULL;
1016
1017         ctx->cached_cq_tail++;
1018         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1019 }
1020
1021 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1022 {
1023         if (!ctx->eventfd_async)
1024                 return true;
1025         return io_wq_current_is_worker() || in_interrupt();
1026 }
1027
1028 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1029 {
1030         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1031                 wake_up(&ctx->wait);
1032         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
1033                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1034         if (ctx->cq_ev_fd && io_should_trigger_evfd(ctx))
1035                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1036 }
1037
1038 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1039 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1040 {
1041         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1042         struct io_uring_cqe *cqe;
1043         struct io_kiocb *req;
1044         unsigned long flags;
1045         LIST_HEAD(list);
1046
1047         if (!force) {
1048                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1049                         return true;
1050                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1051                     rings->cq_ring_entries))
1052                         return false;
1053         }
1054
1055         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1056
1057         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1058         if (force)
1059                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1060
1061         cqe = NULL;
1062         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1063                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1064                 if (!cqe && !force)
1065                         break;
1066
1067                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
1068                                                 list);
1069                 list_move(&req->list, &list);
1070                 if (cqe) {
1071                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1072                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1073                         WRITE_ONCE(cqe->flags, 0);
1074                 } else {
1075                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1076                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1077                 }
1078         }
1079
1080         io_commit_cqring(ctx);
1081         if (cqe) {
1082                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1083                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1084         }
1085         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1086         io_cqring_ev_posted(ctx);
1087
1088         while (!list_empty(&list)) {
1089                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, list);
1090                 list_del(&req->list);
1091                 io_put_req(req);
1092         }
1093
1094         return cqe != NULL;
1095 }
1096
1097 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1098 {
1099         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1100         struct io_uring_cqe *cqe;
1101
1102         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1103
1104         /*
1105          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1106          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1107          * the ring.
1108          */
1109         cqe = io_get_cqring(ctx);
1110         if (likely(cqe)) {
1111                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1112                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1113                 WRITE_ONCE(cqe->flags, 0);
1114         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
1115                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1116                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1117         } else {
1118                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1119                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1120                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1121                 }
1122                 refcount_inc(&req->refs);
1123                 req->result = res;
1124                 list_add_tail(&req->list, &ctx->cq_overflow_list);
1125         }
1126 }
1127
1128 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res)
1129 {
1130         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1131         unsigned long flags;
1132
1133         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1134         io_cqring_fill_event(req, res);
1135         io_commit_cqring(ctx);
1136         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1137
1138         io_cqring_ev_posted(ctx);
1139 }
1140
1141 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1142 {
1143         return req == (struct io_kiocb *)
1144                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1145 }
1146
1147 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1148 {
1149         struct io_kiocb *req;
1150
1151         req = ctx->fallback_req;
1152         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) ctx->fallback_req))
1153                 return req;
1154
1155         return NULL;
1156 }
1157
1158 static struct io_kiocb *io_get_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1159                                    struct io_submit_state *state)
1160 {
1161         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1162         struct io_kiocb *req;
1163
1164         if (!state) {
1165                 req = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1166                 if (unlikely(!req))
1167                         goto fallback;
1168         } else if (!state->free_reqs) {
1169                 size_t sz;
1170                 int ret;
1171
1172                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1173                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1174
1175                 /*
1176                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1177                  * retry single alloc to be on the safe side.
1178                  */
1179                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1180                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1181                         if (!state->reqs[0])
1182                                 goto fallback;
1183                         ret = 1;
1184                 }
1185                 state->free_reqs = ret - 1;
1186                 state->cur_req = 1;
1187                 req = state->reqs[0];
1188         } else {
1189                 req = state->reqs[state->cur_req];
1190                 state->free_reqs--;
1191                 state->cur_req++;
1192         }
1193
1194 got_it:
1195         req->io = NULL;
1196         req->file = NULL;
1197         req->ctx = ctx;
1198         req->flags = 0;
1199         /* one is dropped after submission, the other at completion */
1200         refcount_set(&req->refs, 2);
1201         req->result = 0;
1202         INIT_IO_WORK(&req->work, io_wq_submit_work);
1203         return req;
1204 fallback:
1205         req = io_get_fallback_req(ctx);
1206         if (req)
1207                 goto got_it;
1208         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1209         return NULL;
1210 }
1211
1212 static void __io_req_do_free(struct io_kiocb *req)
1213 {
1214         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1215                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1216         else
1217                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) req->ctx->fallback_req);
1218 }
1219
1220 static void __io_req_aux_free(struct io_kiocb *req)
1221 {
1222         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1223
1224         kfree(req->io);
1225         if (req->file) {
1226                 if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
1227                         percpu_ref_put(&ctx->file_data->refs);
1228                 else
1229                         fput(req->file);
1230         }
1231
1232         io_req_work_drop_env(req);
1233 }
1234
1235 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1236 {
1237         __io_req_aux_free(req);
1238
1239         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1240                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1241                 unsigned long flags;
1242
1243                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1244                 list_del(&req->inflight_entry);
1245                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1246                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1247                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1248         }
1249
1250         percpu_ref_put(&req->ctx->refs);
1251         __io_req_do_free(req);
1252 }
1253
1254 struct req_batch {
1255         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1256         int to_free;
1257         int need_iter;
1258 };
1259
1260 static void io_free_req_many(struct io_ring_ctx *ctx, struct req_batch *rb)
1261 {
1262         int fixed_refs = rb->to_free;
1263
1264         if (!rb->to_free)
1265                 return;
1266         if (rb->need_iter) {
1267                 int i, inflight = 0;
1268                 unsigned long flags;
1269
1270                 fixed_refs = 0;
1271                 for (i = 0; i < rb->to_free; i++) {
1272                         struct io_kiocb *req = rb->reqs[i];
1273
1274                         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) {
1275                                 req->file = NULL;
1276                                 fixed_refs++;
1277                         }
1278                         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1279                                 inflight++;
1280                         __io_req_aux_free(req);
1281                 }
1282                 if (!inflight)
1283                         goto do_free;
1284
1285                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1286                 for (i = 0; i < rb->to_free; i++) {
1287                         struct io_kiocb *req = rb->reqs[i];
1288
1289                         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1290                                 list_del(&req->inflight_entry);
1291                                 if (!--inflight)
1292                                         break;
1293                         }
1294                 }
1295                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1296
1297                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1298                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1299         }
1300 do_free:
1301         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
1302         if (fixed_refs)
1303                 percpu_ref_put_many(&ctx->file_data->refs, fixed_refs);
1304         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
1305         rb->to_free = rb->need_iter = 0;
1306 }
1307
1308 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1309 {
1310         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1311         int ret;
1312
1313         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1314         if (ret != -1) {
1315                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1316                 io_commit_cqring(ctx);
1317                 req->flags &= ~REQ_F_LINK;
1318                 io_put_req(req);
1319                 return true;
1320         }
1321
1322         return false;
1323 }
1324
1325 static void io_req_link_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxtptr)
1326 {
1327         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1328         bool wake_ev = false;
1329
1330         /* Already got next link */
1331         if (req->flags & REQ_F_LINK_NEXT)
1332                 return;
1333
1334         /*
1335          * The list should never be empty when we are called here. But could
1336          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1337          * safe side.
1338          */
1339         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1340                 struct io_kiocb *nxt = list_first_entry(&req->link_list,
1341                                                 struct io_kiocb, link_list);
1342
1343                 if (unlikely((req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) &&
1344                              (nxt->flags & REQ_F_TIMEOUT))) {
1345                         list_del_init(&nxt->link_list);
1346                         wake_ev |= io_link_cancel_timeout(nxt);
1347                         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1348                         continue;
1349                 }
1350
1351                 list_del_init(&req->link_list);
1352                 if (!list_empty(&nxt->link_list))
1353                         nxt->flags |= REQ_F_LINK;
1354                 *nxtptr = nxt;
1355                 break;
1356         }
1357
1358         req->flags |= REQ_F_LINK_NEXT;
1359         if (wake_ev)
1360                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1361 }
1362
1363 /*
1364  * Called if REQ_F_LINK is set, and we fail the head request
1365  */
1366 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1367 {
1368         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1369         unsigned long flags;
1370
1371         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1372
1373         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1374                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1375                                                 struct io_kiocb, link_list);
1376
1377                 list_del_init(&link->link_list);
1378                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1379
1380                 if ((req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) &&
1381                     link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
1382                         io_link_cancel_timeout(link);
1383                 } else {
1384                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1385                         __io_double_put_req(link);
1386                 }
1387                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1388         }
1389
1390         io_commit_cqring(ctx);
1391         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1392         io_cqring_ev_posted(ctx);
1393 }
1394
1395 static void io_req_find_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
1396 {
1397         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK)))
1398                 return;
1399
1400         /*
1401          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1402          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1403          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1404          * of the chain.
1405          */
1406         if (req->flags & REQ_F_FAIL_LINK) {
1407                 io_fail_links(req);
1408         } else if ((req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_COMP_LOCKED)) ==
1409                         REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1410                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1411                 unsigned long flags;
1412
1413                 /*
1414                  * If this is a timeout link, we could be racing with the
1415                  * timeout timer. Grab the completion lock for this case to
1416                  * protect against that.
1417                  */
1418                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1419                 io_req_link_next(req, nxt);
1420                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1421         } else {
1422                 io_req_link_next(req, nxt);
1423         }
1424 }
1425
1426 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1427 {
1428         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1429
1430         io_req_find_next(req, &nxt);
1431         __io_free_req(req);
1432
1433         if (nxt)
1434                 io_queue_async_work(nxt);
1435 }
1436
1437 /*
1438  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1439  * was the last reference to this request.
1440  */
1441 __attribute__((nonnull))
1442 static void io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxtptr)
1443 {
1444         io_req_find_next(req, nxtptr);
1445
1446         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1447                 __io_free_req(req);
1448 }
1449
1450 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1451 {
1452         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1453                 io_free_req(req);
1454 }
1455
1456 /*
1457  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1458  * within the completion handling itself.
1459  */
1460 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1461 {
1462         /* drop both submit and complete references */
1463         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1464                 __io_free_req(req);
1465 }
1466
1467 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1468 {
1469         /* drop both submit and complete references */
1470         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1471                 io_free_req(req);
1472 }
1473
1474 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1475 {
1476         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1477
1478         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1479                 /*
1480                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
1481                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
1482                  * entries. We cannot safely to it from here.
1483                  */
1484                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1485                         return -1U;
1486
1487                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1488         }
1489
1490         /* See comment at the top of this file */
1491         smp_rmb();
1492         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
1493 }
1494
1495 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1496 {
1497         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1498
1499         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1500         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1501 }
1502
1503 static inline bool io_req_multi_free(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
1504 {
1505         if ((req->flags & REQ_F_LINK) || io_is_fallback_req(req))
1506                 return false;
1507
1508         if (!(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) || req->io)
1509                 rb->need_iter++;
1510
1511         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
1512         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
1513                 io_free_req_many(req->ctx, rb);
1514         return true;
1515 }
1516
1517 /*
1518  * Find and free completed poll iocbs
1519  */
1520 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1521                                struct list_head *done)
1522 {
1523         struct req_batch rb;
1524         struct io_kiocb *req;
1525
1526         rb.to_free = rb.need_iter = 0;
1527         while (!list_empty(done)) {
1528                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, list);
1529                 list_del(&req->list);
1530
1531                 io_cqring_fill_event(req, req->result);
1532                 (*nr_events)++;
1533
1534                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs) &&
1535                     !io_req_multi_free(&rb, req))
1536                         io_free_req(req);
1537         }
1538
1539         io_commit_cqring(ctx);
1540         io_free_req_many(ctx, &rb);
1541 }
1542
1543 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1544                         long min)
1545 {
1546         struct io_kiocb *req, *tmp;
1547         LIST_HEAD(done);
1548         bool spin;
1549         int ret;
1550
1551         /*
1552          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
1553          * off our complete list, and we're under the requested amount.
1554          */
1555         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
1556
1557         ret = 0;
1558         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->poll_list, list) {
1559                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
1560
1561                 /*
1562                  * Move completed entries to our local list. If we find a
1563                  * request that requires polling, break out and complete
1564                  * the done list first, if we have entries there.
1565                  */
1566                 if (req->flags & REQ_F_IOPOLL_COMPLETED) {
1567                         list_move_tail(&req->list, &done);
1568                         continue;
1569                 }
1570                 if (!list_empty(&done))
1571                         break;
1572
1573                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
1574                 if (ret < 0)
1575                         break;
1576
1577                 if (ret && spin)
1578                         spin = false;
1579                 ret = 0;
1580         }
1581
1582         if (!list_empty(&done))
1583                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
1584
1585         return ret;
1586 }
1587
1588 /*
1589  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
1590  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
1591  * as a non-spinning completion check.
1592  */
1593 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1594                                 long min)
1595 {
1596         while (!list_empty(&ctx->poll_list) && !need_resched()) {
1597                 int ret;
1598
1599                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
1600                 if (ret < 0)
1601                         return ret;
1602                 if (!min || *nr_events >= min)
1603                         return 0;
1604         }
1605
1606         return 1;
1607 }
1608
1609 /*
1610  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1611  * find and complete them.
1612  */
1613 static void io_iopoll_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1614 {
1615         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1616                 return;
1617
1618         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1619         while (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
1620                 unsigned int nr_events = 0;
1621
1622                 io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, 1);
1623
1624                 /*
1625                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1626                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1627                  */
1628                 cond_resched();
1629         }
1630         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1631 }
1632
1633 static int __io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned *nr_events,
1634                             long min)
1635 {
1636         int iters = 0, ret = 0;
1637
1638         do {
1639                 int tmin = 0;
1640
1641                 /*
1642                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1643                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1644                  * already triggered a CQE (eg in error).
1645                  */
1646                 if (io_cqring_events(ctx, false))
1647                         break;
1648
1649                 /*
1650                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1651                  * application entering polling for a command before it gets
1652                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1653                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1654                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1655                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1656                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1657                  * very same mutex.
1658                  */
1659                 if (!(++iters & 7)) {
1660                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1661                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1662                 }
1663
1664                 if (*nr_events < min)
1665                         tmin = min - *nr_events;
1666
1667                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, nr_events, tmin);
1668                 if (ret <= 0)
1669                         break;
1670                 ret = 0;
1671         } while (min && !*nr_events && !need_resched());
1672
1673         return ret;
1674 }
1675
1676 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned *nr_events,
1677                            long min)
1678 {
1679         int ret;
1680
1681         /*
1682          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
1683          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
1684          * that got punted to a workqueue.
1685          */
1686         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1687         ret = __io_iopoll_check(ctx, nr_events, min);
1688         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1689         return ret;
1690 }
1691
1692 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
1693 {
1694         /*
1695          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
1696          * thread.
1697          */
1698         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1699                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
1700
1701                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1702         }
1703         file_end_write(req->file);
1704 }
1705
1706 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1707 {
1708         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1709                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1710 }
1711
1712 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res)
1713 {
1714         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1715
1716         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
1717                 kiocb_end_write(req);
1718
1719         if (res != req->result)
1720                 req_set_fail_links(req);
1721         io_cqring_add_event(req, res);
1722 }
1723
1724 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1725 {
1726         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1727
1728         io_complete_rw_common(kiocb, res);
1729         io_put_req(req);
1730 }
1731
1732 static struct io_kiocb *__io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res)
1733 {
1734         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1735         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1736
1737         io_complete_rw_common(kiocb, res);
1738         io_put_req_find_next(req, &nxt);
1739
1740         return nxt;
1741 }
1742
1743 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1744 {
1745         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1746
1747         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
1748                 kiocb_end_write(req);
1749
1750         if (res != req->result)
1751                 req_set_fail_links(req);
1752         req->result = res;
1753         if (res != -EAGAIN)
1754                 req->flags |= REQ_F_IOPOLL_COMPLETED;
1755 }
1756
1757 /*
1758  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
1759  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
1760  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
1761  * accessing the kiocb cookie.
1762  */
1763 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
1764 {
1765         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1766
1767         /*
1768          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
1769          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
1770          * different devices.
1771          */
1772         if (list_empty(&ctx->poll_list)) {
1773                 ctx->poll_multi_file = false;
1774         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
1775                 struct io_kiocb *list_req;
1776
1777                 list_req = list_first_entry(&ctx->poll_list, struct io_kiocb,
1778                                                 list);
1779                 if (list_req->file != req->file)
1780                         ctx->poll_multi_file = true;
1781         }
1782
1783         /*
1784          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
1785          * it to the front so we find it first.
1786          */
1787         if (req->flags & REQ_F_IOPOLL_COMPLETED)
1788                 list_add(&req->list, &ctx->poll_list);
1789         else
1790                 list_add_tail(&req->list, &ctx->poll_list);
1791 }
1792
1793 static void io_file_put(struct io_submit_state *state)
1794 {
1795         if (state->file) {
1796                 int diff = state->has_refs - state->used_refs;
1797
1798                 if (diff)
1799                         fput_many(state->file, diff);
1800                 state->file = NULL;
1801         }
1802 }
1803
1804 /*
1805  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
1806  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
1807  * has more than one submission.
1808  */
1809 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
1810 {
1811         if (!state)
1812                 return fget(fd);
1813
1814         if (state->file) {
1815                 if (state->fd == fd) {
1816                         state->used_refs++;
1817                         state->ios_left--;
1818                         return state->file;
1819                 }
1820                 io_file_put(state);
1821         }
1822         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
1823         if (!state->file)
1824                 return NULL;
1825
1826         state->fd = fd;
1827         state->has_refs = state->ios_left;
1828         state->used_refs = 1;
1829         state->ios_left--;
1830         return state->file;
1831 }
1832
1833 /*
1834  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
1835  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
1836  * inline.
1837  */
1838 static bool io_file_supports_async(struct file *file)
1839 {
1840         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
1841
1842         if (S_ISBLK(mode) || S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
1843                 return true;
1844         if (S_ISREG(mode) && file->f_op != &io_uring_fops)
1845                 return true;
1846
1847         return false;
1848 }
1849
1850 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
1851                       bool force_nonblock)
1852 {
1853         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1854         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
1855         unsigned ioprio;
1856         int ret;
1857
1858         if (!req->file)
1859                 return -EBADF;
1860
1861         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
1862                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
1863
1864         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
1865         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
1866                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
1867                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
1868         }
1869         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
1870         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
1871
1872         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
1873         if (ioprio) {
1874                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
1875                 if (ret)
1876                         return ret;
1877
1878                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
1879         } else
1880                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
1881
1882         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
1883         if (unlikely(ret))
1884                 return ret;
1885
1886         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
1887         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) ||
1888             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
1889                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
1890
1891         if (force_nonblock)
1892                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
1893
1894         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
1895                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
1896                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
1897                         return -EOPNOTSUPP;
1898
1899                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
1900                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
1901                 req->result = 0;
1902         } else {
1903                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
1904                         return -EINVAL;
1905                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
1906         }
1907
1908         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
1909         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
1910         /* we own ->private, reuse it for the buffer index */
1911         req->rw.kiocb.private = (void *) (unsigned long)
1912                                         READ_ONCE(sqe->buf_index);
1913         return 0;
1914 }
1915
1916 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
1917 {
1918         switch (ret) {
1919         case -EIOCBQUEUED:
1920                 break;
1921         case -ERESTARTSYS:
1922         case -ERESTARTNOINTR:
1923         case -ERESTARTNOHAND:
1924         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
1925                 /*
1926                  * We can't just restart the syscall, since previously
1927                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
1928                  * IO with EINTR.
1929                  */
1930                 ret = -EINTR;
1931                 /* fall through */
1932         default:
1933                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
1934         }
1935 }
1936
1937 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret, struct io_kiocb **nxt,
1938                        bool in_async)
1939 {
1940         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1941
1942         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
1943                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
1944         if (in_async && ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
1945                 *nxt = __io_complete_rw(kiocb, ret);
1946         else
1947                 io_rw_done(kiocb, ret);
1948 }
1949
1950 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
1951                                struct iov_iter *iter)
1952 {
1953         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1954         size_t len = req->rw.len;
1955         struct io_mapped_ubuf *imu;
1956         unsigned index, buf_index;
1957         size_t offset;
1958         u64 buf_addr;
1959
1960         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
1961         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
1962                 return -EFAULT;
1963
1964         buf_index = (unsigned long) req->rw.kiocb.private;
1965         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
1966                 return -EFAULT;
1967
1968         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
1969         imu = &ctx->user_bufs[index];
1970         buf_addr = req->rw.addr;
1971
1972         /* overflow */
1973         if (buf_addr + len < buf_addr)
1974                 return -EFAULT;
1975         /* not inside the mapped region */
1976         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
1977                 return -EFAULT;
1978
1979         /*
1980          * May not be a start of buffer, set size appropriately
1981          * and advance us to the beginning.
1982          */
1983         offset = buf_addr - imu->ubuf;
1984         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
1985
1986         if (offset) {
1987                 /*
1988                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
1989                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
1990                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
1991                  * we know that:
1992                  *
1993                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
1994                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
1995                  *    first and last bvec
1996                  *
1997                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
1998                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
1999                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2000                  * since we can just skip the first segment, which may not
2001                  * be PAGE_SIZE aligned.
2002                  */
2003                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2004
2005                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2006                         iov_iter_advance(iter, offset);
2007                 } else {
2008                         unsigned long seg_skip;
2009
2010                         /* skip first vec */
2011                         offset -= bvec->bv_len;
2012                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2013
2014                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2015                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2016                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2017                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2018                 }
2019         }
2020
2021         return len;
2022 }
2023
2024 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2025                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter)
2026 {
2027         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2028         size_t sqe_len = req->rw.len;
2029         u8 opcode;
2030
2031         opcode = req->opcode;
2032         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2033                 *iovec = NULL;
2034                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2035         }
2036
2037         /* buffer index only valid with fixed read/write */
2038         if (req->rw.kiocb.private)
2039                 return -EINVAL;
2040
2041         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2042                 ssize_t ret;
2043                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2044                 *iovec = NULL;
2045                 return ret;
2046         }
2047
2048         if (req->io) {
2049                 struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
2050
2051                 *iovec = iorw->iov;
2052                 iov_iter_init(iter, rw, *iovec, iorw->nr_segs, iorw->size);
2053                 if (iorw->iov == iorw->fast_iov)
2054                         *iovec = NULL;
2055                 return iorw->size;
2056         }
2057
2058         if (!req->has_user)
2059                 return -EFAULT;
2060
2061 #ifdef CONFIG_COMPAT
2062         if (req->ctx->compat)
2063                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
2064                                                 iovec, iter);
2065 #endif
2066
2067         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
2068 }
2069
2070 /*
2071  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2072  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2073  */
2074 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
2075                            struct iov_iter *iter)
2076 {
2077         ssize_t ret = 0;
2078
2079         /*
2080          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
2081          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
2082          * the kiocb to be handled from an async context.
2083          */
2084         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2085                 return -EOPNOTSUPP;
2086         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2087                 return -EAGAIN;
2088
2089         while (iov_iter_count(iter)) {
2090                 struct iovec iovec;
2091                 ssize_t nr;
2092
2093                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
2094                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
2095                 } else {
2096                         /* fixed buffers import bvec */
2097                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
2098                                                 + iter->iov_offset;
2099                         iovec.iov_len = min(iter->count,
2100                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
2101                 }
2102
2103                 if (rw == READ) {
2104                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
2105                                               iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2106                 } else {
2107                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
2108                                                iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2109                 }
2110
2111                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
2112                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
2113
2114                 if (nr < 0) {
2115                         if (!ret)
2116                                 ret = nr;
2117                         break;
2118                 }
2119                 ret += nr;
2120                 if (nr != iovec.iov_len)
2121                         break;
2122                 iov_iter_advance(iter, nr);
2123         }
2124
2125         return ret;
2126 }
2127
2128 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2129                           struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2130                           struct iov_iter *iter)
2131 {
2132         req->io->rw.nr_segs = iter->nr_segs;
2133         req->io->rw.size = io_size;
2134         req->io->rw.iov = iovec;
2135         if (!req->io->rw.iov) {
2136                 req->io->rw.iov = req->io->rw.fast_iov;
2137                 memcpy(req->io->rw.iov, fast_iov,
2138                         sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
2139         }
2140 }
2141
2142 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2143 {
2144         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2145                 return 0;
2146         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
2147         return req->io == NULL;
2148 }
2149
2150 static void io_rw_async(struct io_wq_work **workptr)
2151 {
2152         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2153         struct iovec *iov = NULL;
2154
2155         if (req->io->rw.iov != req->io->rw.fast_iov)
2156                 iov = req->io->rw.iov;
2157         io_wq_submit_work(workptr);
2158         kfree(iov);
2159 }
2160
2161 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2162                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2163                              struct iov_iter *iter)
2164 {
2165         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2166                 return 0;
2167         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
2168                 return -ENOMEM;
2169
2170         io_req_map_rw(req, io_size, iovec, fast_iov, iter);
2171         req->work.func = io_rw_async;
2172         return 0;
2173 }
2174
2175 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2176                         bool force_nonblock)
2177 {
2178         struct io_async_ctx *io;
2179         struct iov_iter iter;
2180         ssize_t ret;
2181
2182         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2183         if (ret)
2184                 return ret;
2185
2186         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
2187                 return -EBADF;
2188
2189         if (!req->io)
2190                 return 0;
2191
2192         io = req->io;
2193         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2194         req->io = NULL;
2195         ret = io_import_iovec(READ, req, &io->rw.iov, &iter);
2196         req->io = io;
2197         if (ret < 0)
2198                 return ret;
2199
2200         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2201         return 0;
2202 }
2203
2204 static int io_read(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2205                    bool force_nonblock)
2206 {
2207         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2208         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2209         struct iov_iter iter;
2210         size_t iov_count;
2211         ssize_t io_size, ret;
2212
2213         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, &iter);
2214         if (ret < 0)
2215                 return ret;
2216
2217         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
2218         if (!force_nonblock)
2219                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
2220
2221         req->result = 0;
2222         io_size = ret;
2223         if (req->flags & REQ_F_LINK)
2224                 req->result = io_size;
2225
2226         /*
2227          * If the file doesn't support async, mark it as REQ_F_MUST_PUNT so
2228          * we know to async punt it even if it was opened O_NONBLOCK
2229          */
2230         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file)) {
2231                 req->flags |= REQ_F_MUST_PUNT;
2232                 goto copy_iov;
2233         }
2234
2235         iov_count = iov_iter_count(&iter);
2236         ret = rw_verify_area(READ, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
2237         if (!ret) {
2238                 ssize_t ret2;
2239
2240                 if (req->file->f_op->read_iter)
2241                         ret2 = call_read_iter(req->file, kiocb, &iter);
2242                 else
2243                         ret2 = loop_rw_iter(READ, req->file, kiocb, &iter);
2244
2245                 /* Catch -EAGAIN return for forced non-blocking submission */
2246                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
2247                         kiocb_done(kiocb, ret2, nxt, req->in_async);
2248                 } else {
2249 copy_iov:
2250                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
2251                                                 inline_vecs, &iter);
2252                         if (ret)
2253                                 goto out_free;
2254                         return -EAGAIN;
2255                 }
2256         }
2257 out_free:
2258         if (!io_wq_current_is_worker())
2259                 kfree(iovec);
2260         return ret;
2261 }
2262
2263 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2264                          bool force_nonblock)
2265 {
2266         struct io_async_ctx *io;
2267         struct iov_iter iter;
2268         ssize_t ret;
2269
2270         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2271         if (ret)
2272                 return ret;
2273
2274         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
2275                 return -EBADF;
2276
2277         if (!req->io)
2278                 return 0;
2279
2280         io = req->io;
2281         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2282         req->io = NULL;
2283         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &io->rw.iov, &iter);
2284         req->io = io;
2285         if (ret < 0)
2286                 return ret;
2287
2288         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2289         return 0;
2290 }
2291
2292 static int io_write(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2293                     bool force_nonblock)
2294 {
2295         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2296         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2297         struct iov_iter iter;
2298         size_t iov_count;
2299         ssize_t ret, io_size;
2300
2301         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, &iter);
2302         if (ret < 0)
2303                 return ret;
2304
2305         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
2306         if (!force_nonblock)
2307                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
2308
2309         req->result = 0;
2310         io_size = ret;
2311         if (req->flags & REQ_F_LINK)
2312                 req->result = io_size;
2313
2314         /*
2315          * If the file doesn't support async, mark it as REQ_F_MUST_PUNT so
2316          * we know to async punt it even if it was opened O_NONBLOCK
2317          */
2318         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file)) {
2319                 req->flags |= REQ_F_MUST_PUNT;
2320                 goto copy_iov;
2321         }
2322
2323         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
2324         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
2325             (req->flags & REQ_F_ISREG))
2326                 goto copy_iov;
2327
2328         iov_count = iov_iter_count(&iter);
2329         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
2330         if (!ret) {
2331                 ssize_t ret2;
2332
2333                 /*
2334                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
2335                  * which will be released by another thread in
2336                  * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
2337                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
2338                  * we return to userspace.
2339                  */
2340                 if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2341                         __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
2342                                                 SB_FREEZE_WRITE, true);
2343                         __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
2344                                                 SB_FREEZE_WRITE);
2345                 }
2346                 kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
2347
2348                 if (req->file->f_op->write_iter)
2349                         ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, &iter);
2350                 else
2351                         ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, &iter);
2352                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
2353                         kiocb_done(kiocb, ret2, nxt, req->in_async);
2354                 } else {
2355 copy_iov:
2356                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
2357                                                 inline_vecs, &iter);
2358                         if (ret)
2359                                 goto out_free;
2360                         return -EAGAIN;
2361                 }
2362         }
2363 out_free:
2364         if (!io_wq_current_is_worker())
2365                 kfree(iovec);
2366         return ret;
2367 }
2368
2369 /*
2370  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
2371  */
2372 static int io_nop(struct io_kiocb *req)
2373 {
2374         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2375
2376         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2377                 return -EINVAL;
2378
2379         io_cqring_add_event(req, 0);
2380         io_put_req(req);
2381         return 0;
2382 }
2383
2384 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2385 {
2386         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2387
2388         if (!req->file)
2389                 return -EBADF;
2390
2391         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2392                 return -EINVAL;
2393         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
2394                 return -EINVAL;
2395
2396         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
2397         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
2398                 return -EINVAL;
2399
2400         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2401         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
2402         return 0;
2403 }
2404
2405 static bool io_req_cancelled(struct io_kiocb *req)
2406 {
2407         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
2408                 req_set_fail_links(req);
2409                 io_cqring_add_event(req, -ECANCELED);
2410                 io_put_req(req);
2411                 return true;
2412         }
2413
2414         return false;
2415 }
2416
2417 static void io_link_work_cb(struct io_wq_work **workptr)
2418 {
2419         struct io_wq_work *work = *workptr;
2420         struct io_kiocb *link = work->data;
2421
2422         io_queue_linked_timeout(link);
2423         work->func = io_wq_submit_work;
2424 }
2425
2426 static void io_wq_assign_next(struct io_wq_work **workptr, struct io_kiocb *nxt)
2427 {
2428         struct io_kiocb *link;
2429
2430         io_prep_async_work(nxt, &link);
2431         *workptr = &nxt->work;
2432         if (link) {
2433                 nxt->work.flags |= IO_WQ_WORK_CB;
2434                 nxt->work.func = io_link_work_cb;
2435                 nxt->work.data = link;
2436         }
2437 }
2438
2439 static void io_fsync_finish(struct io_wq_work **workptr)
2440 {
2441         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2442         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
2443         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2444         int ret;
2445
2446         if (io_req_cancelled(req))
2447                 return;
2448
2449         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
2450                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
2451                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
2452         if (ret < 0)
2453                 req_set_fail_links(req);
2454         io_cqring_add_event(req, ret);
2455         io_put_req_find_next(req, &nxt);
2456         if (nxt)
2457                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
2458 }
2459
2460 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2461                     bool force_nonblock)
2462 {
2463         struct io_wq_work *work, *old_work;
2464
2465         /* fsync always requires a blocking context */
2466         if (force_nonblock) {
2467                 io_put_req(req);
2468                 req->work.func = io_fsync_finish;
2469                 return -EAGAIN;
2470         }
2471
2472         work = old_work = &req->work;
2473         io_fsync_finish(&work);
2474         if (work && work != old_work)
2475                 *nxt = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2476         return 0;
2477 }
2478
2479 static void io_fallocate_finish(struct io_wq_work **workptr)
2480 {
2481         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2482         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2483         int ret;
2484
2485         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
2486                                 req->sync.len);
2487         if (ret < 0)
2488                 req_set_fail_links(req);
2489         io_cqring_add_event(req, ret);
2490         io_put_req_find_next(req, &nxt);
2491         if (nxt)
2492                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
2493 }
2494
2495 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
2496                              const struct io_uring_sqe *sqe)
2497 {
2498         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
2499                 return -EINVAL;
2500
2501         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2502         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
2503         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
2504         return 0;
2505 }
2506
2507 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2508                         bool force_nonblock)
2509 {
2510         struct io_wq_work *work, *old_work;
2511
2512         /* fallocate always requiring blocking context */
2513         if (force_nonblock) {
2514                 io_put_req(req);
2515                 req->work.func = io_fallocate_finish;
2516                 return -EAGAIN;
2517         }
2518
2519         work = old_work = &req->work;
2520         io_fallocate_finish(&work);
2521         if (work && work != old_work)
2522                 *nxt = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2523
2524         return 0;
2525 }
2526
2527 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2528 {
2529         const char __user *fname;
2530         int ret;
2531
2532         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
2533                 return -EINVAL;
2534
2535         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
2536         req->open.how.mode = READ_ONCE(sqe->len);
2537         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
2538         req->open.how.flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
2539
2540         req->open.filename = getname(fname);
2541         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
2542                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
2543                 req->open.filename = NULL;
2544                 return ret;
2545         }
2546
2547         return 0;
2548 }
2549
2550 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2551 {
2552         struct open_how __user *how;
2553         const char __user *fname;
2554         size_t len;
2555         int ret;
2556
2557         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
2558                 return -EINVAL;
2559
2560         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
2561         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
2562         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
2563         len = READ_ONCE(sqe->len);
2564
2565         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
2566                 return -EINVAL;
2567
2568         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
2569                                         len);
2570         if (ret)
2571                 return ret;
2572
2573         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
2574                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
2575
2576         req->open.filename = getname(fname);
2577         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
2578                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
2579                 req->open.filename = NULL;
2580                 return ret;
2581         }
2582
2583         return 0;
2584 }
2585
2586 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2587                       bool force_nonblock)
2588 {
2589         struct open_flags op;
2590         struct file *file;
2591         int ret;
2592
2593         if (force_nonblock)
2594                 return -EAGAIN;
2595
2596         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
2597         if (ret)
2598                 goto err;
2599
2600         ret = get_unused_fd_flags(req->open.how.flags);
2601         if (ret < 0)
2602                 goto err;
2603
2604         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
2605         if (IS_ERR(file)) {
2606                 put_unused_fd(ret);
2607                 ret = PTR_ERR(file);
2608         } else {
2609                 fsnotify_open(file);
2610                 fd_install(ret, file);
2611         }
2612 err:
2613         putname(req->open.filename);
2614         if (ret < 0)
2615                 req_set_fail_links(req);
2616         io_cqring_add_event(req, ret);
2617         io_put_req_find_next(req, nxt);
2618         return 0;
2619 }
2620
2621 static int io_openat(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2622                      bool force_nonblock)
2623 {
2624         req->open.how = build_open_how(req->open.how.flags, req->open.how.mode);
2625         return io_openat2(req, nxt, force_nonblock);
2626 }
2627
2628 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
2629                              const struct io_uring_sqe *sqe)
2630 {
2631 #if defined(CONFIG_EPOLL)
2632         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
2633                 return -EINVAL;
2634
2635         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
2636         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
2637         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
2638
2639         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
2640                 struct epoll_event __user *ev;
2641
2642                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
2643                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
2644                         return -EFAULT;
2645         }
2646
2647         return 0;
2648 #else
2649         return -EOPNOTSUPP;
2650 #endif
2651 }
2652
2653 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2654                         bool force_nonblock)
2655 {
2656 #if defined(CONFIG_EPOLL)
2657         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
2658         int ret;
2659
2660         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
2661         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
2662                 return -EAGAIN;
2663
2664         if (ret < 0)
2665                 req_set_fail_links(req);
2666         io_cqring_add_event(req, ret);
2667         io_put_req_find_next(req, nxt);
2668         return 0;
2669 #else
2670         return -EOPNOTSUPP;
2671 #endif
2672 }
2673
2674 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2675 {
2676 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
2677         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
2678                 return -EINVAL;
2679
2680         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2681         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
2682         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
2683         return 0;
2684 #else
2685         return -EOPNOTSUPP;
2686 #endif
2687 }
2688
2689 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2690                       bool force_nonblock)
2691 {
2692 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
2693         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
2694         int ret;
2695
2696         if (force_nonblock)
2697                 return -EAGAIN;
2698
2699         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
2700         if (ret < 0)
2701                 req_set_fail_links(req);
2702         io_cqring_add_event(req, ret);
2703         io_put_req_find_next(req, nxt);
2704         return 0;
2705 #else
2706         return -EOPNOTSUPP;
2707 #endif
2708 }
2709
2710 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2711 {
2712         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
2713                 return -EINVAL;
2714
2715         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
2716         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
2717         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
2718         return 0;
2719 }
2720
2721 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2722                       bool force_nonblock)
2723 {
2724         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
2725         int ret;
2726
2727         /* DONTNEED may block, others _should_ not */
2728         if (fa->advice == POSIX_FADV_DONTNEED && force_nonblock)
2729                 return -EAGAIN;
2730
2731         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
2732         if (ret < 0)
2733                 req_set_fail_links(req);
2734         io_cqring_add_event(req, ret);
2735         io_put_req_find_next(req, nxt);
2736         return 0;
2737 }
2738
2739 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2740 {
2741         const char __user *fname;
2742         unsigned lookup_flags;
2743         int ret;
2744
2745         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
2746                 return -EINVAL;
2747
2748         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
2749         req->open.mask = READ_ONCE(sqe->len);
2750         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
2751         req->open.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
2752         req->open.how.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
2753
2754         if (vfs_stat_set_lookup_flags(&lookup_flags, req->open.how.flags))
2755                 return -EINVAL;
2756
2757         req->open.filename = getname_flags(fname, lookup_flags, NULL);
2758         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
2759                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
2760                 req->open.filename = NULL;
2761                 return ret;
2762         }
2763
2764         return 0;
2765 }
2766
2767 static int io_statx(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2768                     bool force_nonblock)
2769 {
2770         struct io_open *ctx = &req->open;
2771         unsigned lookup_flags;
2772         struct path path;
2773         struct kstat stat;
2774         int ret;
2775
2776         if (force_nonblock)
2777                 return -EAGAIN;
2778
2779         if (vfs_stat_set_lookup_flags(&lookup_flags, ctx->how.flags))
2780                 return -EINVAL;
2781
2782 retry:
2783         /* filename_lookup() drops it, keep a reference */
2784         ctx->filename->refcnt++;
2785
2786         ret = filename_lookup(ctx->dfd, ctx->filename, lookup_flags, &path,
2787                                 NULL);
2788         if (ret)
2789                 goto err;
2790
2791         ret = vfs_getattr(&path, &stat, ctx->mask, ctx->how.flags);
2792         path_put(&path);
2793         if (retry_estale(ret, lookup_flags)) {
2794                 lookup_flags |= LOOKUP_REVAL;
2795                 goto retry;
2796         }
2797         if (!ret)
2798                 ret = cp_statx(&stat, ctx->buffer);
2799 err:
2800         putname(ctx->filename);
2801         if (ret < 0)
2802                 req_set_fail_links(req);
2803         io_cqring_add_event(req, ret);
2804         io_put_req_find_next(req, nxt);
2805         return 0;
2806 }
2807
2808 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2809 {
2810         /*
2811          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
2812          * leave the 'file' in an undeterminate state.
2813          */
2814         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
2815
2816         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
2817             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
2818                 return -EINVAL;
2819         if (sqe->flags & IOSQE_FIXED_FILE)
2820                 return -EINVAL;
2821
2822         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
2823         if (req->file->f_op == &io_uring_fops ||
2824             req->close.fd == req->ctx->ring_fd)
2825                 return -EBADF;
2826
2827         return 0;
2828 }
2829
2830 static void io_close_finish(struct io_wq_work **workptr)
2831 {
2832         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2833         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2834
2835         /* Invoked with files, we need to do the close */
2836         if (req->work.files) {
2837                 int ret;
2838
2839                 ret = filp_close(req->close.put_file, req->work.files);
2840                 if (ret < 0) {
2841                         req_set_fail_links(req);
2842                 }
2843                 io_cqring_add_event(req, ret);
2844         }
2845
2846         fput(req->close.put_file);
2847
2848         /* we bypassed the re-issue, drop the submission reference */
2849         io_put_req(req);
2850         io_put_req_find_next(req, &nxt);
2851         if (nxt)
2852                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
2853 }
2854
2855 static int io_close(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2856                     bool force_nonblock)
2857 {
2858         int ret;
2859
2860         req->close.put_file = NULL;
2861         ret = __close_fd_get_file(req->close.fd, &req->close.put_file);
2862         if (ret < 0)
2863                 return ret;
2864
2865         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
2866         if (req->close.put_file->f_op->flush && !io_wq_current_is_worker())
2867                 goto eagain;
2868
2869         /*
2870          * No ->flush(), safely close from here and just punt the
2871          * fput() to async context.
2872          */
2873         ret = filp_close(req->close.put_file, current->files);
2874
2875         if (ret < 0)
2876                 req_set_fail_links(req);
2877         io_cqring_add_event(req, ret);
2878
2879         if (io_wq_current_is_worker()) {
2880                 struct io_wq_work *old_work, *work;
2881
2882                 old_work = work = &req->work;
2883                 io_close_finish(&work);
2884                 if (work && work != old_work)
2885                         *nxt = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2886                 return 0;
2887         }
2888
2889 eagain:
2890         req->work.func = io_close_finish;
2891         return -EAGAIN;
2892 }
2893
2894 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2895 {
2896         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2897
2898         if (!req->file)
2899                 return -EBADF;
2900
2901         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2902                 return -EINVAL;
2903         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
2904                 return -EINVAL;
2905
2906         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2907         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
2908         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
2909         return 0;
2910 }
2911
2912 static void io_sync_file_range_finish(struct io_wq_work **workptr)
2913 {
2914         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2915         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2916         int ret;
2917
2918         if (io_req_cancelled(req))
2919                 return;
2920
2921         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
2922                                 req->sync.flags);
2923         if (ret < 0)
2924                 req_set_fail_links(req);
2925         io_cqring_add_event(req, ret);
2926         io_put_req_find_next(req, &nxt);
2927         if (nxt)
2928                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
2929 }
2930
2931 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2932                               bool force_nonblock)
2933 {
2934         struct io_wq_work *work, *old_work;
2935
2936         /* sync_file_range always requires a blocking context */
2937         if (force_nonblock) {
2938                 io_put_req(req);
2939                 req->work.func = io_sync_file_range_finish;
2940                 return -EAGAIN;
2941         }
2942
2943         work = old_work = &req->work;
2944         io_sync_file_range_finish(&work);
2945         if (work && work != old_work)
2946                 *nxt = container_of(work, struct io_kiocb, work);
2947         return 0;
2948 }
2949
2950 #if defined(CONFIG_NET)
2951 static void io_sendrecv_async(struct io_wq_work **workptr)
2952 {
2953         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
2954         struct iovec *iov = NULL;
2955
2956         if (req->io->rw.iov != req->io->rw.fast_iov)
2957                 iov = req->io->msg.iov;
2958         io_wq_submit_work(workptr);
2959         kfree(iov);
2960 }
2961 #endif
2962
2963 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2964 {
2965 #if defined(CONFIG_NET)
2966         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
2967         struct io_async_ctx *io = req->io;
2968
2969         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
2970         sr->msg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
2971         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
2972
2973         if (!io || req->opcode == IORING_OP_SEND)
2974                 return 0;
2975
2976         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
2977         return sendmsg_copy_msghdr(&io->msg.msg, sr->msg, sr->msg_flags,
2978                                         &io->msg.iov);
2979 #else
2980         return -EOPNOTSUPP;
2981 #endif
2982 }
2983
2984 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
2985                       bool force_nonblock)
2986 {
2987 #if defined(CONFIG_NET)
2988         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
2989         struct socket *sock;
2990         int ret;
2991
2992         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2993                 return -EINVAL;
2994
2995         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
2996         if (sock) {
2997                 struct io_async_ctx io;
2998                 struct sockaddr_storage addr;
2999                 unsigned flags;
3000
3001                 if (req->io) {
3002                         kmsg = &req->io->msg;
3003                         kmsg->msg.msg_name = &addr;
3004                         /* if iov is set, it's allocated already */
3005                         if (!kmsg->iov)
3006                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3007                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3008                 } else {
3009                         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3010
3011                         kmsg = &io.msg;
3012                         kmsg->msg.msg_name = &addr;
3013
3014                         io.msg.iov = io.msg.fast_iov;
3015                         ret = sendmsg_copy_msghdr(&io.msg.msg, sr->msg,
3016                                         sr->msg_flags, &io.msg.iov);
3017                         if (ret)
3018                                 return ret;
3019                 }
3020
3021                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3022                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3023                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3024                 else if (force_nonblock)
3025                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3026
3027                 ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
3028                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN) {
3029                         if (req->io)
3030                                 return -EAGAIN;
3031                         if (io_alloc_async_ctx(req))
3032                                 return -ENOMEM;
3033                         memcpy(&req->io->msg, &io.msg, sizeof(io.msg));
3034                         req->work.func = io_sendrecv_async;
3035                         return -EAGAIN;
3036                 }
3037                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3038                         ret = -EINTR;
3039         }
3040
3041         if (!io_wq_current_is_worker() && kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3042                 kfree(kmsg->iov);
3043         io_cqring_add_event(req, ret);
3044         if (ret < 0)
3045                 req_set_fail_links(req);
3046         io_put_req_find_next(req, nxt);
3047         return 0;
3048 #else
3049         return -EOPNOTSUPP;
3050 #endif
3051 }
3052
3053 static int io_send(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3054                    bool force_nonblock)
3055 {
3056 #if defined(CONFIG_NET)
3057         struct socket *sock;
3058         int ret;
3059
3060         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3061                 return -EINVAL;
3062
3063         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3064         if (sock) {
3065                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3066                 struct msghdr msg;
3067                 struct iovec iov;
3068                 unsigned flags;
3069
3070                 ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov,
3071                                                 &msg.msg_iter);
3072                 if (ret)
3073                         return ret;
3074
3075                 msg.msg_name = NULL;
3076                 msg.msg_control = NULL;
3077                 msg.msg_controllen = 0;
3078                 msg.msg_namelen = 0;
3079
3080                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3081                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3082                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3083                 else if (force_nonblock)
3084                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3085
3086                 ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &msg, flags);
3087                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3088                         return -EAGAIN;
3089                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3090                         ret = -EINTR;
3091         }
3092
3093         io_cqring_add_event(req, ret);
3094         if (ret < 0)
3095                 req_set_fail_links(req);
3096         io_put_req_find_next(req, nxt);
3097         return 0;
3098 #else
3099         return -EOPNOTSUPP;
3100 #endif
3101 }
3102
3103 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
3104                            const struct io_uring_sqe *sqe)
3105 {
3106 #if defined(CONFIG_NET)
3107         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3108         struct io_async_ctx *io = req->io;
3109
3110         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3111         sr->msg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3112
3113         if (!io || req->opcode == IORING_OP_RECV)
3114                 return 0;
3115
3116         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
3117         return recvmsg_copy_msghdr(&io->msg.msg, sr->msg, sr->msg_flags,
3118                                         &io->msg.uaddr, &io->msg.iov);
3119 #else
3120         return -EOPNOTSUPP;
3121 #endif
3122 }
3123
3124 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3125                       bool force_nonblock)
3126 {
3127 #if defined(CONFIG_NET)
3128         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
3129         struct socket *sock;
3130         int ret;
3131
3132         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3133                 return -EINVAL;
3134
3135         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3136         if (sock) {
3137                 struct io_async_ctx io;
3138                 struct sockaddr_storage addr;
3139                 unsigned flags;
3140
3141                 if (req->io) {
3142                         kmsg = &req->io->msg;
3143                         kmsg->msg.msg_name = &addr;
3144                         /* if iov is set, it's allocated already */
3145                         if (!kmsg->iov)
3146                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3147                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3148                 } else {
3149                         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3150
3151                         kmsg = &io.msg;
3152                         kmsg->msg.msg_name = &addr;
3153
3154                         io.msg.iov = io.msg.fast_iov;
3155                         ret = recvmsg_copy_msghdr(&io.msg.msg, sr->msg,
3156                                         sr->msg_flags, &io.msg.uaddr,
3157                                         &io.msg.iov);
3158                         if (ret)
3159                                 return ret;
3160                 }
3161
3162                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3163                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3164                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3165                 else if (force_nonblock)
3166                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3167
3168                 ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.msg,
3169                                                 kmsg->uaddr, flags);
3170                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN) {
3171                         if (req->io)
3172                                 return -EAGAIN;
3173                         if (io_alloc_async_ctx(req))
3174                                 return -ENOMEM;
3175                         memcpy(&req->io->msg, &io.msg, sizeof(io.msg));
3176                         req->work.func = io_sendrecv_async;
3177                         return -EAGAIN;
3178                 }
3179                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3180                         ret = -EINTR;
3181         }
3182
3183         if (!io_wq_current_is_worker() && kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3184                 kfree(kmsg->iov);
3185         io_cqring_add_event(req, ret);
3186         if (ret < 0)
3187                 req_set_fail_links(req);
3188         io_put_req_find_next(req, nxt);
3189         return 0;
3190 #else
3191         return -EOPNOTSUPP;
3192 #endif
3193 }
3194
3195 static int io_recv(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3196                    bool force_nonblock)
3197 {
3198 #if defined(CONFIG_NET)
3199         struct socket *sock;
3200         int ret;
3201
3202         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3203                 return -EINVAL;
3204
3205         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3206         if (sock) {
3207                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3208                 struct msghdr msg;
3209                 struct iovec iov;
3210                 unsigned flags;
3211
3212                 ret = import_single_range(READ, sr->buf, sr->len, &iov,
3213                                                 &msg.msg_iter);
3214                 if (ret)
3215                         return ret;
3216
3217                 msg.msg_name = NULL;
3218                 msg.msg_control = NULL;
3219                 msg.msg_controllen = 0;
3220                 msg.msg_namelen = 0;
3221                 msg.msg_iocb = NULL;
3222                 msg.msg_flags = 0;
3223
3224                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3225                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3226                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3227                 else if (force_nonblock)
3228                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3229
3230                 ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &msg, NULL, NULL, flags);
3231                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3232                         return -EAGAIN;
3233                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3234                         ret = -EINTR;
3235         }
3236
3237         io_cqring_add_event(req, ret);
3238         if (ret < 0)
3239                 req_set_fail_links(req);
3240         io_put_req_find_next(req, nxt);
3241         return 0;
3242 #else
3243         return -EOPNOTSUPP;
3244 #endif
3245 }
3246
3247
3248 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3249 {
3250 #if defined(CONFIG_NET)
3251         struct io_accept *accept = &req->accept;
3252
3253         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3254                 return -EINVAL;
3255         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
3256                 return -EINVAL;
3257
3258         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3259         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3260         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
3261         return 0;
3262 #else
3263         return -EOPNOTSUPP;
3264 #endif
3265 }
3266
3267 #if defined(CONFIG_NET)
3268 static int __io_accept(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3269                        bool force_nonblock)
3270 {
3271         struct io_accept *accept = &req->accept;
3272         unsigned file_flags;
3273         int ret;
3274
3275         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
3276         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
3277                                         accept->addr_len, accept->flags);
3278         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
3279                 return -EAGAIN;
3280         if (ret == -ERESTARTSYS)
3281                 ret = -EINTR;
3282         if (ret < 0)
3283                 req_set_fail_links(req);
3284         io_cqring_add_event(req, ret);
3285         io_put_req_find_next(req, nxt);
3286         return 0;
3287 }
3288
3289 static void io_accept_finish(struct io_wq_work **workptr)
3290 {
3291         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
3292         struct io_kiocb *nxt = NULL;
3293
3294         if (io_req_cancelled(req))
3295                 return;
3296         __io_accept(req, &nxt, false);
3297         if (nxt)
3298                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
3299 }
3300 #endif
3301
3302 static int io_accept(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3303                      bool force_nonblock)
3304 {
3305 #if defined(CONFIG_NET)
3306         int ret;
3307
3308         ret = __io_accept(req, nxt, force_nonblock);
3309         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock) {
3310                 req->work.func = io_accept_finish;
3311                 io_put_req(req);
3312                 return -EAGAIN;
3313         }
3314         return 0;
3315 #else
3316         return -EOPNOTSUPP;
3317 #endif
3318 }
3319
3320 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3321 {
3322 #if defined(CONFIG_NET)
3323         struct io_connect *conn = &req->connect;
3324         struct io_async_ctx *io = req->io;
3325
3326         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3327                 return -EINVAL;
3328         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3329                 return -EINVAL;
3330
3331         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3332         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
3333
3334         if (!io)
3335                 return 0;
3336
3337         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
3338                                         &io->connect.address);
3339 #else
3340         return -EOPNOTSUPP;
3341 #endif
3342 }
3343
3344 static int io_connect(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt,
3345                       bool force_nonblock)
3346 {
3347 #if defined(CONFIG_NET)
3348         struct io_async_ctx __io, *io;
3349         unsigned file_flags;
3350         int ret;
3351
3352         if (req->io) {
3353                 io = req->io;
3354         } else {
3355                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
3356                                                 req->connect.addr_len,
3357                                                 &__io.connect.address);
3358                 if (ret)
3359                         goto out;
3360                 io = &__io;
3361         }
3362
3363         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
3364
3365         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address,
3366                                         req->connect.addr_len, file_flags);
3367         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
3368                 if (req->io)
3369                         return -EAGAIN;
3370                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
3371                         ret = -ENOMEM;
3372                         goto out;
3373                 }
3374                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
3375                 return -EAGAIN;
3376         }
3377         if (ret == -ERESTARTSYS)
3378                 ret = -EINTR;
3379 out:
3380         if (ret < 0)
3381                 req_set_fail_links(req);
3382         io_cqring_add_event(req, ret);
3383         io_put_req_find_next(req, nxt);
3384         return 0;
3385 #else
3386         return -EOPNOTSUPP;
3387 #endif
3388 }
3389
3390 static void io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
3391 {
3392         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
3393
3394         spin_lock(&poll->head->lock);
3395         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
3396         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
3397                 list_del_init(&poll->wait.entry);
3398                 io_queue_async_work(req);
3399         }
3400         spin_unlock(&poll->head->lock);
3401         hash_del(&req->hash_node);
3402 }
3403
3404 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
3405 {
3406         struct hlist_node *tmp;
3407         struct io_kiocb *req;
3408         int i;
3409
3410         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3411         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
3412                 struct hlist_head *list;
3413
3414                 list = &ctx->cancel_hash[i];
3415                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
3416                         io_poll_remove_one(req);
3417         }
3418         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3419 }
3420
3421 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
3422 {
3423         struct hlist_head *list;
3424         struct io_kiocb *req;
3425
3426         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
3427         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
3428                 if (sqe_addr == req->user_data) {
3429                         io_poll_remove_one(req);
3430                         return 0;
3431                 }
3432         }
3433
3434         return -ENOENT;
3435 }
3436
3437 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
3438                                const struct io_uring_sqe *sqe)
3439 {
3440         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3441                 return -EINVAL;
3442         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
3443             sqe->poll_events)
3444                 return -EINVAL;
3445
3446         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3447         return 0;
3448 }
3449
3450 /*
3451  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
3452  * and remove it if found.
3453  */
3454 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
3455 {
3456         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3457         u64 addr;
3458         int ret;
3459
3460         addr = req->poll.addr;
3461         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3462         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
3463         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3464
3465         io_cqring_add_event(req, ret);
3466         if (ret < 0)
3467                 req_set_fail_links(req);
3468         io_put_req(req);
3469         return 0;
3470 }
3471
3472 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
3473 {
3474         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3475
3476         req->poll.done = true;
3477         if (error)
3478                 io_cqring_fill_event(req, error);
3479         else
3480                 io_cqring_fill_event(req, mangle_poll(mask));
3481         io_commit_cqring(ctx);
3482 }
3483
3484 static void io_poll_complete_work(struct io_wq_work **workptr)
3485 {
3486         struct io_wq_work *work = *workptr;
3487         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
3488         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
3489         struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
3490         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3491         struct io_kiocb *nxt = NULL;
3492         __poll_t mask = 0;
3493         int ret = 0;
3494
3495         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
3496                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
3497                 ret = -ECANCELED;
3498         } else if (READ_ONCE(poll->canceled)) {
3499                 ret = -ECANCELED;
3500         }
3501
3502         if (ret != -ECANCELED)
3503                 mask = vfs_poll(poll->file, &pt) & poll->events;
3504
3505         /*
3506          * Note that ->ki_cancel callers also delete iocb from active_reqs after
3507          * calling ->ki_cancel.  We need the ctx_lock roundtrip here to
3508          * synchronize with them.  In the cancellation case the list_del_init
3509          * itself is not actually needed, but harmless so we keep it in to
3510          * avoid further branches in the fast path.
3511          */
3512         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3513         if (!mask && ret != -ECANCELED) {
3514                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
3515                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3516                 return;
3517         }
3518         hash_del(&req->hash_node);
3519         io_poll_complete(req, mask, ret);
3520         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3521
3522         io_cqring_ev_posted(ctx);
3523
3524         if (ret < 0)
3525                 req_set_fail_links(req);
3526         io_put_req_find_next(req, &nxt);
3527         if (nxt)
3528                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
3529 }
3530
3531 static void __io_poll_flush(struct io_ring_ctx *ctx, struct llist_node *nodes)
3532 {
3533         struct io_kiocb *req, *tmp;
3534         struct req_batch rb;
3535
3536         rb.to_free = rb.need_iter = 0;
3537         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3538         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, nodes, llist_node) {
3539                 hash_del(&req->hash_node);
3540                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
3541
3542                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs) &&
3543                     !io_req_multi_free(&rb, req)) {
3544                         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
3545                         io_free_req(req);
3546                 }
3547         }
3548         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3549
3550         io_cqring_ev_posted(ctx);
3551         io_free_req_many(ctx, &rb);
3552 }
3553
3554 static void io_poll_flush(struct io_wq_work **workptr)
3555 {
3556         struct io_kiocb *req = container_of(*workptr, struct io_kiocb, work);
3557         struct llist_node *nodes;
3558
3559         nodes = llist_del_all(&req->ctx->poll_llist);
3560         if (nodes)
3561                 __io_poll_flush(req->ctx, nodes);
3562 }
3563
3564 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
3565                         void *key)
3566 {
3567         struct io_poll_iocb *poll = wait->private;
3568         struct io_kiocb *req = container_of(poll, struct io_kiocb, poll);
3569         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3570         __poll_t mask = key_to_poll(key);
3571
3572         /* for instances that support it check for an event match first: */
3573         if (mask && !(mask & poll->events))
3574                 return 0;
3575
3576         list_del_init(&poll->wait.entry);
3577
3578         /*
3579          * Run completion inline if we can. We're using trylock here because
3580          * we are violating the completion_lock -> poll wq lock ordering.
3581          * If we have a link timeout we're going to need the completion_lock
3582          * for finalizing the request, mark us as having grabbed that already.
3583          */
3584         if (mask) {
3585                 unsigned long flags;
3586
3587                 if (llist_empty(&ctx->poll_llist) &&
3588                     spin_trylock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags)) {
3589                         hash_del(&req->hash_node);
3590                         io_poll_complete(req, mask, 0);
3591                         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
3592                         io_put_req(req);
3593                         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
3594
3595                         io_cqring_ev_posted(ctx);
3596                         req = NULL;
3597                 } else {
3598                         req->result = mask;
3599                         req->llist_node.next = NULL;
3600                         /* if the list wasn't empty, we're done */
3601                         if (!llist_add(&req->llist_node, &ctx->poll_llist))
3602                                 req = NULL;
3603                         else
3604                                 req->work.func = io_poll_flush;
3605                 }
3606         }
3607         if (req)
3608                 io_queue_async_work(req);
3609
3610         return 1;
3611 }
3612
3613 struct io_poll_table {
3614         struct poll_table_struct pt;
3615         struct io_kiocb *req;
3616         int error;
3617 };
3618
3619 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
3620                                struct poll_table_struct *p)
3621 {
3622         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
3623
3624         if (unlikely(pt->req->poll.head)) {
3625                 pt->error = -EINVAL;
3626                 return;
3627         }
3628
3629         pt->error = 0;
3630         pt->req->poll.head = head;
3631         add_wait_queue(head, &pt->req->poll.wait);
3632 }
3633
3634 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
3635 {
3636         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3637         struct hlist_head *list;
3638
3639         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
3640         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
3641 }
3642
3643 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3644 {
3645         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
3646         u16 events;
3647
3648         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3649                 return -EINVAL;
3650         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
3651                 return -EINVAL;
3652         if (!poll->file)
3653                 return -EBADF;
3654
3655         events = READ_ONCE(sqe->poll_events);
3656         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP;
3657         return 0;
3658 }
3659
3660 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
3661 {
3662         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
3663         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3664         struct io_poll_table ipt;
3665         bool cancel = false;
3666         __poll_t mask;
3667
3668         INIT_IO_WORK(&req->work, io_poll_complete_work);
3669         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
3670
3671         poll->head = NULL;
3672         poll->done = false;
3673         poll->canceled = false;
3674
3675         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
3676         ipt.pt._key = poll->events;
3677         ipt.req = req;
3678         ipt.error = -EINVAL; /* same as no support for IOCB_CMD_POLL */
3679
3680         /* initialized the list so that we can do list_empty checks */
3681         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
3682         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, io_poll_wake);
3683         poll->wait.private = poll;
3684
3685         INIT_LIST_HEAD(&req->list);
3686
3687         mask = vfs_poll(poll->file, &ipt.pt) & poll->events;
3688
3689         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3690         if (likely(poll->head)) {
3691                 spin_lock(&poll->head->lock);
3692                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
3693                         if (ipt.error)
3694                                 cancel = true;
3695                         ipt.error = 0;
3696                         mask = 0;
3697                 }
3698                 if (mask || ipt.error)
3699                         list_del_init(&poll->wait.entry);
3700                 else if (cancel)
3701                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
3702                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
3703                         io_poll_req_insert(req);
3704                 spin_unlock(&poll->head->lock);
3705         }
3706         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
3707                 ipt.error = 0;
3708                 io_poll_complete(req, mask, 0);
3709         }
3710         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3711
3712         if (mask) {
3713                 io_cqring_ev_posted(ctx);
3714                 io_put_req_find_next(req, nxt);
3715         }
3716         return ipt.error;
3717 }
3718
3719 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
3720 {
3721         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
3722                                                 struct io_timeout_data, timer);
3723         struct io_kiocb *req = data->req;
3724         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3725         unsigned long flags;
3726
3727         atomic_inc(&ctx->cq_timeouts);
3728
3729         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
3730         /*
3731          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
3732          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
3733          */
3734         if (!list_empty(&req->list)) {
3735                 struct io_kiocb *prev;
3736
3737                 /*
3738                  * Adjust the reqs sequence before the current one because it
3739                  * will consume a slot in the cq_ring and the cq_tail
3740                  * pointer will be increased, otherwise other timeout reqs may
3741                  * return in advance without waiting for enough wait_nr.
3742                  */
3743                 prev = req;
3744                 list_for_each_entry_continue_reverse(prev, &ctx->timeout_list, list)
3745                         prev->sequence++;
3746                 list_del_init(&req->list);
3747         }
3748
3749         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
3750         io_commit_cqring(ctx);
3751         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
3752
3753         io_cqring_ev_posted(ctx);
3754         req_set_fail_links(req);
3755         io_put_req(req);
3756         return HRTIMER_NORESTART;
3757 }
3758
3759 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
3760 {
3761         struct io_kiocb *req;
3762         int ret = -ENOENT;
3763
3764         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, list) {
3765                 if (user_data == req->user_data) {
3766                         list_del_init(&req->list);
3767                         ret = 0;
3768                         break;
3769                 }
3770         }
3771
3772         if (ret == -ENOENT)
3773                 return ret;
3774
3775         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
3776         if (ret == -1)
3777                 return -EALREADY;
3778
3779         req_set_fail_links(req);
3780         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
3781         io_put_req(req);
3782         return 0;
3783 }
3784
3785 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
3786                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3787 {
3788         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3789                 return -EINVAL;
3790         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
3791                 return -EINVAL;
3792
3793         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3794         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
3795         if (req->timeout.flags)
3796                 return -EINVAL;
3797
3798         return 0;
3799 }
3800
3801 /*
3802  * Remove or update an existing timeout command
3803  */
3804 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
3805 {
3806         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3807         int ret;
3808
3809         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3810         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
3811
3812         io_cqring_fill_event(req, ret);
3813         io_commit_cqring(ctx);
3814         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3815         io_cqring_ev_posted(ctx);
3816         if (ret < 0)
3817                 req_set_fail_links(req);
3818         io_put_req(req);
3819         return 0;
3820 }
3821
3822 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
3823                            bool is_timeout_link)
3824 {
3825         struct io_timeout_data *data;
3826         unsigned flags;
3827
3828         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3829                 return -EINVAL;
3830         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
3831                 return -EINVAL;
3832         if (sqe->off && is_timeout_link)
3833                 return -EINVAL;
3834         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
3835         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
3836                 return -EINVAL;
3837
3838         req->timeout.count = READ_ONCE(sqe->off);
3839
3840         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
3841                 return -ENOMEM;
3842
3843         data = &req->io->timeout;
3844         data->req = req;
3845         req->flags |= REQ_F_TIMEOUT;
3846
3847         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
3848                 return -EFAULT;
3849
3850         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
3851                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
3852         else
3853                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
3854
3855         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
3856         return 0;
3857 }
3858
3859 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
3860 {
3861         unsigned count;
3862         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3863         struct io_timeout_data *data;
3864         struct list_head *entry;
3865         unsigned span = 0;
3866
3867         data = &req->io->timeout;
3868
3869         /*
3870          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
3871          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
3872          * a pure timeout request, sequence isn't used.
3873          */
3874         count = req->timeout.count;
3875         if (!count) {
3876                 req->flags |= REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ;
3877                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3878                 entry = ctx->timeout_list.prev;
3879                 goto add;
3880         }
3881
3882         req->sequence = ctx->cached_sq_head + count - 1;
3883         data->seq_offset = count;
3884
3885         /*
3886          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
3887          * the one we need first.
3888          */
3889         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
3890         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
3891                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb, list);
3892                 unsigned nxt_sq_head;
3893                 long long tmp, tmp_nxt;
3894                 u32 nxt_offset = nxt->io->timeout.seq_offset;
3895
3896                 if (nxt->flags & REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ)
3897                         continue;
3898
3899                 /*
3900                  * Since cached_sq_head + count - 1 can overflow, use type long
3901                  * long to store it.
3902                  */
3903                 tmp = (long long)ctx->cached_sq_head + count - 1;
3904                 nxt_sq_head = nxt->sequence - nxt_offset + 1;
3905                 tmp_nxt = (long long)nxt_sq_head + nxt_offset - 1;
3906
3907                 /*
3908                  * cached_sq_head may overflow, and it will never overflow twice
3909                  * once there is some timeout req still be valid.
3910                  */
3911                 if (ctx->cached_sq_head < nxt_sq_head)
3912                         tmp += UINT_MAX;
3913
3914                 if (tmp > tmp_nxt)
3915                         break;
3916
3917                 /*
3918                  * Sequence of reqs after the insert one and itself should
3919                  * be adjusted because each timeout req consumes a slot.
3920                  */
3921                 span++;
3922                 nxt->sequence++;
3923         }
3924         req->sequence -= span;
3925 add:
3926         list_add(&req->list, entry);
3927         data->timer.function = io_timeout_fn;
3928         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
3929         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
3930         return 0;
3931 }
3932
3933 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
3934 {
3935         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
3936
3937         return req->user_data == (unsigned long) data;
3938 }
3939
3940 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
3941 {
3942         enum io_wq_cancel cancel_ret;
3943         int ret = 0;
3944
3945         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr);
3946         switch (cancel_ret) {
3947         case IO_WQ_CANCEL_OK:
3948                 ret = 0;
3949                 break;
3950         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
3951                 ret = -EALREADY;
3952                 break;
3953         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
3954                 ret = -ENOENT;
3955                 break;
3956         }
3957
3958         return ret;
3959 }
3960
3961 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
3962                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
3963                                      struct io_kiocb **nxt, int success_ret)
3964 {
3965         unsigned long flags;
3966         int ret;
3967
3968         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
3969         if (ret != -ENOENT) {
3970                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
3971                 goto done;
3972         }
3973
3974         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
3975         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
3976         if (ret != -ENOENT)
3977                 goto done;
3978         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
3979 done:
3980         if (!ret)
3981                 ret = success_ret;
3982         io_cqring_fill_event(req, ret);
3983         io_commit_cqring(ctx);
3984         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
3985         io_cqring_ev_posted(ctx);
3986
3987         if (ret < 0)
3988                 req_set_fail_links(req);
3989         io_put_req_find_next(req, nxt);
3990 }
3991
3992 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
3993                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
3994 {
3995         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3996                 return -EINVAL;
3997         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len ||
3998             sqe->cancel_flags)
3999                 return -EINVAL;
4000
4001         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4002         return 0;
4003 }
4004
4005 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4006 {
4007         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4008
4009         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, nxt, 0);
4010         return 0;
4011 }
4012
4013 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
4014                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
4015 {
4016         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
4017                 return -EINVAL;
4018
4019         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4020         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
4021         if (!req->files_update.nr_args)
4022                 return -EINVAL;
4023         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
4024         return 0;
4025 }
4026
4027 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4028 {
4029         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4030         struct io_uring_files_update up;
4031         int ret;
4032
4033         if (force_nonblock)
4034                 return -EAGAIN;
4035
4036         up.offset = req->files_update.offset;
4037         up.fds = req->files_update.arg;
4038
4039         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4040         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
4041         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4042
4043         if (ret < 0)
4044                 req_set_fail_links(req);
4045         io_cqring_add_event(req, ret);
4046         io_put_req(req);
4047         return 0;
4048 }
4049
4050 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
4051                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4052 {
4053         ssize_t ret = 0;
4054
4055         if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
4056                 ret = io_grab_files(req);
4057                 if (unlikely(ret))
4058                         return ret;
4059         }
4060
4061         io_req_work_grab_env(req, &io_op_defs[req->opcode]);
4062
4063         switch (req->opcode) {
4064         case IORING_OP_NOP:
4065                 break;
4066         case IORING_OP_READV:
4067         case IORING_OP_READ_FIXED:
4068         case IORING_OP_READ:
4069                 ret = io_read_prep(req, sqe, true);
4070                 break;
4071         case IORING_OP_WRITEV:
4072         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
4073         case IORING_OP_WRITE:
4074                 ret = io_write_prep(req, sqe, true);
4075                 break;
4076         case IORING_OP_POLL_ADD:
4077                 ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
4078                 break;
4079         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
4080                 ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
4081                 break;
4082         case IORING_OP_FSYNC:
4083                 ret = io_prep_fsync(req, sqe);
4084                 break;
4085         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
4086                 ret = io_prep_sfr(req, sqe);
4087                 break;
4088         case IORING_OP_SENDMSG:
4089         case IORING_OP_SEND:
4090                 ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
4091                 break;
4092         case IORING_OP_RECVMSG:
4093         case IORING_OP_RECV:
4094                 ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
4095                 break;
4096         case IORING_OP_CONNECT:
4097                 ret = io_connect_prep(req, sqe);
4098                 break;
4099         case IORING_OP_TIMEOUT:
4100                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
4101                 break;
4102         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
4103                 ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
4104                 break;
4105         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
4106                 ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
4107                 break;
4108         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
4109                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, true);
4110                 break;
4111         case IORING_OP_ACCEPT:
4112                 ret = io_accept_prep(req, sqe);
4113                 break;
4114         case IORING_OP_FALLOCATE:
4115                 ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
4116                 break;
4117         case IORING_OP_OPENAT:
4118                 ret = io_openat_prep(req, sqe);
4119                 break;
4120         case IORING_OP_CLOSE:
4121                 ret = io_close_prep(req, sqe);
4122                 break;
4123         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
4124                 ret = io_files_update_prep(req, sqe);
4125                 break;
4126         case IORING_OP_STATX:
4127                 ret = io_statx_prep(req, sqe);
4128                 break;
4129         case IORING_OP_FADVISE:
4130                 ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
4131                 break;
4132         case IORING_OP_MADVISE:
4133                 ret = io_madvise_prep(req, sqe);
4134                 break;
4135         case IORING_OP_OPENAT2:
4136                 ret = io_openat2_prep(req, sqe);
4137                 break;
4138         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
4139                 ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
4140                 break;
4141         default:
4142                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
4143                                 req->opcode);
4144                 ret = -EINVAL;
4145                 break;
4146         }
4147
4148         return ret;
4149 }
4150
4151 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4152 {
4153         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4154         int ret;
4155
4156         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
4157         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list))
4158                 return 0;
4159
4160         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
4161                 return -EAGAIN;
4162
4163         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
4164         if (ret < 0)
4165                 return ret;
4166
4167         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4168         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
4169                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4170                 return 0;
4171         }
4172
4173         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
4174         list_add_tail(&req->list, &ctx->defer_list);
4175         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4176         return -EIOCBQUEUED;
4177 }
4178
4179 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
4180                         struct io_kiocb **nxt, bool force_nonblock)
4181 {
4182         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4183         int ret;
4184
4185         switch (req->opcode) {
4186         case IORING_OP_NOP:
4187                 ret = io_nop(req);
4188                 break;
4189         case IORING_OP_READV:
4190         case IORING_OP_READ_FIXED:
4191         case IORING_OP_READ:
4192                 if (sqe) {
4193                         ret = io_read_prep(req, sqe, force_nonblock);
4194                         if (ret < 0)
4195                                 break;
4196                 }
4197                 ret = io_read(req, nxt, force_nonblock);
4198                 break;
4199         case IORING_OP_WRITEV:
4200         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
4201         case IORING_OP_WRITE:
4202                 if (sqe) {
4203                         ret = io_write_prep(req, sqe, force_nonblock);
4204                         if (ret < 0)
4205                                 break;
4206                 }
4207                 ret = io_write(req, nxt, force_nonblock);
4208                 break;
4209         case IORING_OP_FSYNC:
4210                 if (sqe) {
4211                         ret = io_prep_fsync(req, sqe);
4212                         if (ret < 0)
4213                                 break;
4214                 }
4215                 ret = io_fsync(req, nxt, force_nonblock);
4216                 break;
4217         case IORING_OP_POLL_ADD:
4218                 if (sqe) {
4219                         ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
4220                         if (ret)
4221                                 break;
4222                 }
4223                 ret = io_poll_add(req, nxt);
4224                 break;
4225         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
4226                 if (sqe) {
4227                         ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
4228                         if (ret < 0)
4229                                 break;
4230                 }
4231                 ret = io_poll_remove(req);
4232                 break;
4233         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
4234                 if (sqe) {
4235                         ret = io_prep_sfr(req, sqe);
4236                         if (ret < 0)
4237                                 break;
4238                 }
4239                 ret = io_sync_file_range(req, nxt, force_nonblock);
4240                 break;
4241         case IORING_OP_SENDMSG:
4242         case IORING_OP_SEND:
4243                 if (sqe) {
4244                         ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
4245                         if (ret < 0)
4246                                 break;
4247                 }
4248                 if (req->opcode == IORING_OP_SENDMSG)
4249                         ret = io_sendmsg(req, nxt, force_nonblock);
4250                 else
4251                         ret = io_send(req, nxt, force_nonblock);
4252                 break;
4253         case IORING_OP_RECVMSG:
4254         case IORING_OP_RECV:
4255                 if (sqe) {
4256                         ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
4257                         if (ret)
4258                                 break;
4259                 }
4260                 if (req->opcode == IORING_OP_RECVMSG)
4261                         ret = io_recvmsg(req, nxt, force_nonblock);
4262                 else
4263                         ret = io_recv(req, nxt, force_nonblock);
4264                 break;
4265         case IORING_OP_TIMEOUT:
4266                 if (sqe) {
4267                         ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
4268                         if (ret)
4269                                 break;
4270                 }
4271                 ret = io_timeout(req);
4272                 break;
4273         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
4274                 if (sqe) {
4275                         ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
4276                         if (ret)
4277                                 break;
4278                 }
4279                 ret = io_timeout_remove(req);
4280                 break;
4281         case IORING_OP_ACCEPT:
4282                 if (sqe) {
4283                         ret = io_accept_prep(req, sqe);
4284                         if (ret)
4285                                 break;
4286                 }
4287                 ret = io_accept(req, nxt, force_nonblock);
4288                 break;
4289         case IORING_OP_CONNECT:
4290                 if (sqe) {
4291                         ret = io_connect_prep(req, sqe);
4292                         if (ret)
4293                                 break;
4294                 }
4295                 ret = io_connect(req, nxt, force_nonblock);
4296                 break;
4297         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
4298                 if (sqe) {
4299                         ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
4300                         if (ret)
4301                                 break;
4302                 }
4303                 ret = io_async_cancel(req, nxt);
4304                 break;
4305         case IORING_OP_FALLOCATE:
4306                 if (sqe) {
4307                         ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
4308                         if (ret)
4309                                 break;
4310                 }
4311                 ret = io_fallocate(req, nxt, force_nonblock);
4312                 break;
4313         case IORING_OP_OPENAT:
4314                 if (sqe) {
4315                         ret = io_openat_prep(req, sqe);
4316                         if (ret)
4317                                 break;
4318                 }
4319                 ret = io_openat(req, nxt, force_nonblock);
4320                 break;
4321         case IORING_OP_CLOSE:
4322                 if (sqe) {
4323                         ret = io_close_prep(req, sqe);
4324                         if (ret)
4325                                 break;
4326                 }
4327                 ret = io_close(req, nxt, force_nonblock);
4328                 break;
4329         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
4330                 if (sqe) {
4331                         ret = io_files_update_prep(req, sqe);
4332                         if (ret)
4333                                 break;
4334                 }
4335                 ret = io_files_update(req, force_nonblock);
4336                 break;
4337         case IORING_OP_STATX:
4338                 if (sqe) {
4339                         ret = io_statx_prep(req, sqe);
4340                         if (ret)
4341                                 break;
4342                 }
4343                 ret = io_statx(req, nxt, force_nonblock);
4344                 break;
4345         case IORING_OP_FADVISE:
4346                 if (sqe) {
4347                         ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
4348                         if (ret)
4349                                 break;
4350                 }
4351                 ret = io_fadvise(req, nxt, force_nonblock);
4352                 break;
4353         case IORING_OP_MADVISE:
4354                 if (sqe) {
4355                         ret = io_madvise_prep(req, sqe);
4356                         if (ret)
4357                                 break;
4358                 }
4359                 ret = io_madvise(req, nxt, force_nonblock);
4360                 break;
4361         case IORING_OP_OPENAT2:
4362                 if (sqe) {
4363                         ret = io_openat2_prep(req, sqe);
4364                         if (ret)
4365                                 break;
4366                 }
4367                 ret = io_openat2(req, nxt, force_nonblock);
4368                 break;
4369         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
4370                 if (sqe) {
4371                         ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
4372                         if (ret)
4373                                 break;
4374                 }
4375                 ret = io_epoll_ctl(req, nxt, force_nonblock);
4376                 break;
4377         default:
4378                 ret = -EINVAL;
4379                 break;
4380         }
4381
4382         if (ret)
4383                 return ret;
4384
4385         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4386                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
4387
4388                 if (req->result == -EAGAIN)
4389                         return -EAGAIN;
4390
4391                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
4392                 if (in_async)
4393                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4394
4395                 io_iopoll_req_issued(req);
4396
4397                 if (in_async)
4398                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4399         }
4400
4401         return 0;
4402 }
4403
4404 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work **workptr)
4405 {
4406         struct io_wq_work *work = *workptr;
4407         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
4408         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4409         int ret = 0;
4410
4411         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
4412         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
4413                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
4414                 ret = -ECANCELED;
4415         }
4416
4417         if (!ret) {
4418                 req->has_user = (work->flags & IO_WQ_WORK_HAS_MM) != 0;
4419                 req->in_async = true;
4420                 do {
4421                         ret = io_issue_sqe(req, NULL, &nxt, false);
4422                         /*
4423                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
4424                          * forcing a sync submission from here, since we can't
4425                          * wait for request slots on the block side.
4426                          */
4427                         if (ret != -EAGAIN)
4428                                 break;
4429                         cond_resched();
4430                 } while (1);
4431         }
4432
4433         /* drop submission reference */
4434         io_put_req(req);
4435
4436         if (ret) {
4437                 req_set_fail_links(req);
4438                 io_cqring_add_event(req, ret);
4439                 io_put_req(req);
4440         }
4441
4442         /* if a dependent link is ready, pass it back */
4443         if (!ret && nxt)
4444                 io_wq_assign_next(workptr, nxt);
4445 }
4446
4447 static int io_req_needs_file(struct io_kiocb *req, int fd)
4448 {
4449         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
4450                 return 0;
4451         if (fd == -1 && io_op_defs[req->opcode].fd_non_neg)
4452                 return 0;
4453         return 1;
4454 }
4455
4456 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
4457                                               int index)
4458 {
4459         struct fixed_file_table *table;
4460
4461         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
4462         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];;
4463 }
4464
4465 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
4466                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4467 {
4468         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4469         unsigned flags;
4470         int fd;
4471
4472         flags = READ_ONCE(sqe->flags);
4473         fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4474
4475         if (!io_req_needs_file(req, fd))
4476                 return 0;
4477
4478         if (flags & IOSQE_FIXED_FILE) {
4479                 if (unlikely(!ctx->file_data ||
4480                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
4481                         return -EBADF;
4482                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
4483                 req->file = io_file_from_index(ctx, fd);
4484                 if (!req->file)
4485                         return -EBADF;
4486                 req->flags |= REQ_F_FIXED_FILE;
4487                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
4488         } else {
4489                 if (req->needs_fixed_file)
4490                         return -EBADF;
4491                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
4492                 req->file = io_file_get(state, fd);
4493                 if (unlikely(!req->file))
4494                         return -EBADF;
4495         }
4496
4497         return 0;
4498 }
4499
4500 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
4501 {
4502         int ret = -EBADF;
4503         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4504
4505         if (req->work.files)
4506                 return 0;
4507         if (!ctx->ring_file)
4508                 return -EBADF;
4509
4510         rcu_read_lock();
4511         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
4512         /*
4513          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
4514          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
4515          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
4516          * this operation if it has.
4517          */
4518         if (fcheck(ctx->ring_fd) == ctx->ring_file) {
4519                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
4520                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
4521                 req->work.files = current->files;
4522                 ret = 0;
4523         }
4524         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
4525         rcu_read_unlock();
4526
4527         return ret;
4528 }
4529
4530 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
4531 {
4532         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
4533                                                 struct io_timeout_data, timer);
4534         struct io_kiocb *req = data->req;
4535         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4536         struct io_kiocb *prev = NULL;
4537         unsigned long flags;
4538
4539         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4540
4541         /*
4542          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
4543          * race with the completion of the linked work.
4544          */
4545         if (!list_empty(&req->link_list)) {
4546                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
4547                                   link_list);
4548                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
4549                         list_del_init(&req->link_list);
4550                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
4551                 } else
4552                         prev = NULL;
4553         }
4554
4555         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
4556
4557         if (prev) {
4558                 req_set_fail_links(prev);
4559                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, NULL,
4560                                                 -ETIME);
4561                 io_put_req(prev);
4562         } else {
4563                 io_cqring_add_event(req, -ETIME);
4564                 io_put_req(req);
4565         }
4566         return HRTIMER_NORESTART;
4567 }
4568
4569 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
4570 {
4571         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4572
4573         /*
4574          * If the list is now empty, then our linked request finished before
4575          * we got a chance to setup the timer
4576          */
4577         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4578         if (!list_empty(&req->link_list)) {
4579                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
4580
4581                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
4582                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
4583                                 data->mode);
4584         }
4585         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4586
4587         /* drop submission reference */
4588         io_put_req(req);
4589 }
4590
4591 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
4592 {
4593         struct io_kiocb *nxt;
4594
4595         if (!(req->flags & REQ_F_LINK))
4596                 return NULL;
4597
4598         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
4599                                         link_list);
4600         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
4601                 return NULL;
4602
4603         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
4604         return nxt;
4605 }
4606
4607 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4608 {
4609         struct io_kiocb *linked_timeout;
4610         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4611         int ret;
4612
4613 again:
4614         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
4615
4616         ret = io_issue_sqe(req, sqe, &nxt, true);
4617
4618         /*
4619          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
4620          * doesn't support non-blocking read/write attempts
4621          */
4622         if (ret == -EAGAIN && (!(req->flags & REQ_F_NOWAIT) ||
4623             (req->flags & REQ_F_MUST_PUNT))) {
4624 punt:
4625                 if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
4626                         ret = io_grab_files(req);
4627                         if (ret)
4628                                 goto err;
4629                 }
4630
4631                 /*
4632                  * Queued up for async execution, worker will release
4633                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
4634                  */
4635                 io_queue_async_work(req);
4636                 goto done_req;
4637         }
4638
4639 err:
4640         /* drop submission reference */
4641         io_put_req(req);
4642
4643         if (linked_timeout) {
4644                 if (!ret)
4645                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
4646                 else
4647                         io_put_req(linked_timeout);
4648         }
4649
4650         /* and drop final reference, if we failed */
4651         if (ret) {
4652                 io_cqring_add_event(req, ret);
4653                 req_set_fail_links(req);
4654                 io_put_req(req);
4655         }
4656 done_req:
4657         if (nxt) {
4658                 req = nxt;
4659                 nxt = NULL;
4660
4661                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
4662                         goto punt;
4663                 goto again;
4664         }
4665 }
4666
4667 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4668 {
4669         int ret;
4670
4671         ret = io_req_defer(req, sqe);
4672         if (ret) {
4673                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
4674 fail_req:
4675                         io_cqring_add_event(req, ret);
4676                         req_set_fail_links(req);
4677                         io_double_put_req(req);
4678                 }
4679         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
4680                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
4681                 if (unlikely(ret < 0))
4682                         goto fail_req;
4683                 /*
4684                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
4685                  * to async execution.
4686                  */
4687                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
4688                 io_queue_async_work(req);
4689         } else {
4690                 __io_queue_sqe(req, sqe);
4691         }
4692 }
4693
4694 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req)
4695 {
4696         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
4697                 io_cqring_add_event(req, -ECANCELED);
4698                 io_double_put_req(req);
4699         } else
4700                 io_queue_sqe(req, NULL);
4701 }
4702
4703 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
4704                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC)
4705
4706 static bool io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
4707                           struct io_submit_state *state, struct io_kiocb **link)
4708 {
4709         const struct cred *old_creds = NULL;
4710         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4711         unsigned int sqe_flags;
4712         int ret, id;
4713
4714         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
4715
4716         /* enforce forwards compatibility on users */
4717         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
4718                 ret = -EINVAL;
4719                 goto err_req;
4720         }
4721
4722         id = READ_ONCE(sqe->personality);
4723         if (id) {
4724                 const struct cred *personality_creds;
4725
4726                 personality_creds = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
4727                 if (unlikely(!personality_creds)) {
4728                         ret = -EINVAL;
4729                         goto err_req;
4730                 }
4731                 old_creds = override_creds(personality_creds);
4732         }
4733
4734         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
4735         req->flags |= sqe_flags & (IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_HARDLINK|
4736                                         IOSQE_ASYNC);
4737
4738         ret = io_req_set_file(state, req, sqe);
4739         if (unlikely(ret)) {
4740 err_req:
4741                 io_cqring_add_event(req, ret);
4742                 io_double_put_req(req);
4743                 if (old_creds)
4744                         revert_creds(old_creds);
4745                 return false;
4746         }
4747
4748         /*
4749          * If we already have a head request, queue this one for async
4750          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
4751          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
4752          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
4753          * conditions are true (normal request), then just queue it.
4754          */
4755         if (*link) {
4756                 struct io_kiocb *head = *link;
4757
4758                 /*
4759                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
4760                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
4761                  * requests in the link. So, it drains the head and the
4762                  * next after the link request. The last one is done via
4763                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
4764                  */
4765                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN) {
4766                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
4767                         ctx->drain_next = 1;
4768                 }
4769                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4770                         ret = -EAGAIN;
4771                         goto err_req;
4772                 }
4773
4774                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
4775                 if (ret) {
4776                         /* fail even hard links since we don't submit */
4777                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
4778                         goto err_req;
4779                 }
4780                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
4781                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
4782
4783                 /* last request of a link, enqueue the link */
4784                 if (!(sqe_flags & (IOSQE_IO_LINK|IOSQE_IO_HARDLINK))) {
4785                         io_queue_link_head(head);
4786                         *link = NULL;
4787                 }
4788         } else {
4789                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
4790                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
4791                         req->ctx->drain_next = 0;
4792                 }
4793                 if (sqe_flags & (IOSQE_IO_LINK|IOSQE_IO_HARDLINK)) {
4794                         req->flags |= REQ_F_LINK;
4795                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
4796                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
4797                         if (ret)
4798                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
4799                         *link = req;
4800                 } else {
4801                         io_queue_sqe(req, sqe);
4802                 }
4803         }
4804
4805         if (old_creds)
4806                 revert_creds(old_creds);
4807         return true;
4808 }
4809
4810 /*
4811  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
4812  */
4813 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
4814 {
4815         blk_finish_plug(&state->plug);
4816         io_file_put(state);
4817         if (state->free_reqs)
4818                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs,
4819                                         &state->reqs[state->cur_req]);
4820 }
4821
4822 /*
4823  * Start submission side cache.
4824  */
4825 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
4826                                   unsigned int max_ios)
4827 {
4828         blk_start_plug(&state->plug);
4829         state->free_reqs = 0;
4830         state->file = NULL;
4831         state->ios_left = max_ios;
4832 }
4833
4834 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
4835 {
4836         struct io_rings *rings = ctx->rings;
4837
4838         /*
4839          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
4840          * since once we write the new head, the application could
4841          * write new data to them.
4842          */
4843         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
4844 }
4845
4846 /*
4847  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
4848  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
4849  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
4850  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
4851  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
4852  * prevent a re-load down the line.
4853  */
4854 static bool io_get_sqring(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
4855                           const struct io_uring_sqe **sqe_ptr)
4856 {
4857         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
4858         unsigned head;
4859
4860         /*
4861          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
4862          *
4863          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
4864          *    head updates.
4865          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
4866          *    though the application is the one updating it.
4867          */
4868         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
4869         if (likely(head < ctx->sq_entries)) {
4870                 /*
4871                  * All io need record the previous position, if LINK vs DARIN,
4872                  * it can be used to mark the position of the first IO in the
4873                  * link list.
4874                  */
4875                 req->sequence = ctx->cached_sq_head;
4876                 *sqe_ptr = &ctx->sq_sqes[head];
4877                 req->opcode = READ_ONCE((*sqe_ptr)->opcode);
4878                 req->user_data = READ_ONCE((*sqe_ptr)->user_data);
4879                 ctx->cached_sq_head++;
4880                 return true;
4881         }
4882
4883         /* drop invalid entries */
4884         ctx->cached_sq_head++;
4885         ctx->cached_sq_dropped++;
4886         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
4887         return false;
4888 }
4889
4890 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
4891                           struct file *ring_file, int ring_fd,
4892                           struct mm_struct **mm, bool async)
4893 {
4894         struct io_submit_state state, *statep = NULL;
4895         struct io_kiocb *link = NULL;
4896         int i, submitted = 0;
4897         bool mm_fault = false;
4898
4899         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
4900         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
4901                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
4902                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
4903                         return -EBUSY;
4904         }
4905
4906         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
4907         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
4908
4909         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
4910                 return -EAGAIN;
4911
4912         if (nr > IO_PLUG_THRESHOLD) {
4913                 io_submit_state_start(&state, nr);
4914                 statep = &state;
4915         }
4916
4917         ctx->ring_fd = ring_fd;
4918         ctx->ring_file = ring_file;
4919
4920         for (i = 0; i < nr; i++) {
4921                 const struct io_uring_sqe *sqe;
4922                 struct io_kiocb *req;
4923
4924                 req = io_get_req(ctx, statep);
4925                 if (unlikely(!req)) {
4926                         if (!submitted)
4927                                 submitted = -EAGAIN;
4928                         break;
4929                 }
4930                 if (!io_get_sqring(ctx, req, &sqe)) {
4931                         __io_req_do_free(req);
4932                         break;
4933                 }
4934
4935                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
4936                 submitted++;
4937
4938                 if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST)) {
4939                         io_cqring_add_event(req, -EINVAL);
4940                         io_double_put_req(req);
4941                         break;
4942                 }
4943
4944                 if (io_op_defs[req->opcode].needs_mm && !*mm) {
4945                         mm_fault = mm_fault || !mmget_not_zero(ctx->sqo_mm);
4946                         if (!mm_fault) {
4947                                 use_mm(ctx->sqo_mm);
4948                                 *mm = ctx->sqo_mm;
4949                         }
4950                 }
4951
4952                 req->has_user = *mm != NULL;
4953                 req->in_async = async;
4954                 req->needs_fixed_file = async;
4955                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
4956                                                 true, async);
4957                 if (!io_submit_sqe(req, sqe, statep, &link))
4958                         break;
4959         }
4960
4961         if (unlikely(submitted != nr)) {
4962                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
4963
4964                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
4965         }
4966         if (link)
4967                 io_queue_link_head(link);
4968         if (statep)
4969                 io_submit_state_end(&state);
4970
4971          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
4972         io_commit_sqring(ctx);
4973
4974         return submitted;
4975 }
4976
4977 static int io_sq_thread(void *data)
4978 {
4979         struct io_ring_ctx *ctx = data;
4980         struct mm_struct *cur_mm = NULL;
4981         const struct cred *old_cred;
4982         mm_segment_t old_fs;
4983         DEFINE_WAIT(wait);
4984         unsigned inflight;
4985         unsigned long timeout;
4986         int ret;
4987
4988         complete(&ctx->completions[1]);
4989
4990         old_fs = get_fs();
4991         set_fs(USER_DS);
4992         old_cred = override_creds(ctx->creds);
4993
4994         ret = timeout = inflight = 0;
4995         while (!kthread_should_park()) {
4996                 unsigned int to_submit;
4997
4998                 if (inflight) {
4999                         unsigned nr_events = 0;
5000
5001                         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
5002                                 /*
5003                                  * inflight is the count of the maximum possible
5004                                  * entries we submitted, but it can be smaller
5005                                  * if we dropped some of them. If we don't have
5006                                  * poll entries available, then we know that we
5007                                  * have nothing left to poll for. Reset the
5008                                  * inflight count to zero in that case.
5009                                  */
5010                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5011                                 if (!list_empty(&ctx->poll_list))
5012                                         __io_iopoll_check(ctx, &nr_events, 0);
5013                                 else
5014                                         inflight = 0;
5015                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5016                         } else {
5017                                 /*
5018                                  * Normal IO, just pretend everything completed.
5019                                  * We don't have to poll completions for that.
5020                                  */
5021                                 nr_events = inflight;
5022                         }
5023
5024                         inflight -= nr_events;
5025                         if (!inflight)
5026                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
5027                 }
5028
5029                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
5030
5031                 /*
5032                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
5033                  * to enter the kernel to reap and flush events.
5034                  */
5035                 if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
5036                         /*
5037                          * We're polling. If we're within the defined idle
5038                          * period, then let us spin without work before going
5039                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
5040                          * more IO, we should wait for the application to
5041                          * reap events and wake us up.
5042                          */
5043                         if (inflight ||
5044                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY)) {
5045                                 cond_resched();
5046                                 continue;
5047                         }
5048
5049                         /*
5050                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
5051                          * long periods (or over schedule()). Do this before
5052                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
5053                          * may sleep.
5054                          */
5055                         if (cur_mm) {
5056                                 unuse_mm(cur_mm);
5057                                 mmput(cur_mm);
5058                                 cur_mm = NULL;
5059                         }
5060
5061                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
5062                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
5063
5064                         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
5065                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
5066                         /* make sure to read SQ tail after writing flags */
5067                         smp_mb();
5068
5069                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
5070                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
5071                                 if (kthread_should_park()) {
5072                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
5073                                         break;
5074                                 }
5075                                 if (signal_pending(current))
5076                                         flush_signals(current);
5077                                 schedule();
5078                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
5079
5080                                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
5081                                 continue;
5082                         }
5083                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
5084
5085                         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
5086                 }
5087
5088                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5089                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1, &cur_mm, true);
5090                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5091                 if (ret > 0)
5092                         inflight += ret;
5093         }
5094
5095         set_fs(old_fs);
5096         if (cur_mm) {
5097                 unuse_mm(cur_mm);
5098                 mmput(cur_mm);
5099         }
5100         revert_creds(old_cred);
5101
5102         kthread_parkme();
5103
5104         return 0;
5105 }
5106
5107 struct io_wait_queue {
5108         struct wait_queue_entry wq;
5109         struct io_ring_ctx *ctx;
5110         unsigned to_wait;
5111         unsigned nr_timeouts;
5112 };
5113
5114 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
5115 {
5116         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
5117
5118         /*
5119          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
5120          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
5121          * regardless of event count.
5122          */
5123         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
5124                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
5125 }
5126
5127 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
5128                             int wake_flags, void *key)
5129 {
5130         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
5131                                                         wq);
5132
5133         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
5134         if (!io_should_wake(iowq, true))
5135                 return -1;
5136
5137         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
5138 }
5139
5140 /*
5141  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
5142  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
5143  */
5144 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
5145                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
5146 {
5147         struct io_wait_queue iowq = {
5148                 .wq = {
5149                         .private        = current,
5150                         .func           = io_wake_function,
5151                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
5152                 },
5153                 .ctx            = ctx,
5154                 .to_wait        = min_events,
5155         };
5156         struct io_rings *rings = ctx->rings;
5157         int ret = 0;
5158
5159         if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
5160                 return 0;
5161
5162         if (sig) {
5163 #ifdef CONFIG_COMPAT
5164                 if (in_compat_syscall())
5165                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
5166                                                       sigsz);
5167                 else
5168 #endif
5169                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
5170
5171                 if (ret)
5172                         return ret;
5173         }
5174
5175         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5176         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
5177         do {
5178                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
5179                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
5180                 if (io_should_wake(&iowq, false))
5181                         break;
5182                 schedule();
5183                 if (signal_pending(current)) {
5184                         ret = -EINTR;
5185                         break;
5186                 }
5187         } while (1);
5188         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
5189
5190         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
5191
5192         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
5193 }
5194
5195 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
5196 {
5197 #if defined(CONFIG_UNIX)
5198         if (ctx->ring_sock) {
5199                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
5200                 struct sk_buff *skb;
5201
5202                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
5203                         kfree_skb(skb);
5204         }
5205 #else
5206         int i;
5207
5208         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
5209                 struct file *file;
5210
5211                 file = io_file_from_index(ctx, i);
5212                 if (file)
5213                         fput(file);
5214         }
5215 #endif
5216 }
5217
5218 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
5219 {
5220         struct fixed_file_data *data;
5221
5222         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
5223         complete(&data->done);
5224 }
5225
5226 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
5227 {
5228         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
5229         unsigned nr_tables, i;
5230
5231         if (!data)
5232                 return -ENXIO;
5233
5234         /* protect against inflight atomic switch, which drops the ref */
5235         percpu_ref_get(&data->refs);
5236         /* wait for existing switches */
5237         flush_work(&data->ref_work);
5238         percpu_ref_kill_and_confirm(&data->refs, io_file_ref_kill);
5239         wait_for_completion(&data->done);
5240         percpu_ref_put(&data->refs);
5241         /* flush potential new switch */
5242         flush_work(&data->ref_work);
5243         percpu_ref_exit(&data->refs);
5244
5245         __io_sqe_files_unregister(ctx);
5246         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
5247         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
5248                 kfree(data->table[i].files);
5249         kfree(data->table);
5250         kfree(data);
5251         ctx->file_data = NULL;
5252         ctx->nr_user_files = 0;
5253         return 0;
5254 }
5255
5256 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
5257 {
5258         if (ctx->sqo_thread) {
5259                 wait_for_completion(&ctx->completions[1]);
5260                 /*
5261                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
5262                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
5263                  * set to a single CPU.
5264                  */
5265                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
5266                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
5267                 ctx->sqo_thread = NULL;
5268         }
5269 }
5270
5271 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
5272 {
5273         io_sq_thread_stop(ctx);
5274
5275         if (ctx->io_wq) {
5276                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
5277                 ctx->io_wq = NULL;
5278         }
5279 }
5280
5281 #if defined(CONFIG_UNIX)
5282 /*
5283  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
5284  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
5285  * loops in the file referencing.
5286  */
5287 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
5288 {
5289         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
5290         struct scm_fp_list *fpl;
5291         struct sk_buff *skb;
5292         int i, nr_files;
5293
5294         if (!capable(CAP_SYS_RESOURCE) && !capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
5295                 unsigned long inflight = ctx->user->unix_inflight + nr;
5296
5297                 if (inflight > task_rlimit(current, RLIMIT_NOFILE))
5298                         return -EMFILE;
5299         }
5300
5301         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
5302         if (!fpl)
5303                 return -ENOMEM;
5304
5305         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
5306         if (!skb) {
5307                 kfree(fpl);
5308                 return -ENOMEM;
5309         }
5310
5311         skb->sk = sk;
5312
5313         nr_files = 0;
5314         fpl->user = get_uid(ctx->user);
5315         for (i = 0; i < nr; i++) {
5316                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
5317
5318                 if (!file)
5319                         continue;
5320                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
5321                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
5322                 nr_files++;
5323         }
5324
5325         if (nr_files) {
5326                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
5327                 fpl->count = nr_files;
5328                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
5329                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
5330                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
5331                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
5332
5333                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
5334                         fput(fpl->fp[i]);
5335         } else {
5336                 kfree_skb(skb);
5337                 kfree(fpl);
5338         }
5339
5340         return 0;
5341 }
5342
5343 /*
5344  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
5345  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
5346  * garbage collection to take care of this problem for us.
5347  */
5348 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
5349 {
5350         unsigned left, total;
5351         int ret = 0;
5352
5353         total = 0;
5354         left = ctx->nr_user_files;
5355         while (left) {
5356                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
5357
5358                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
5359                 if (ret)
5360                         break;
5361                 left -= this_files;
5362                 total += this_files;
5363         }
5364
5365         if (!ret)
5366                 return 0;
5367
5368         while (total < ctx->nr_user_files) {
5369                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
5370
5371                 if (file)
5372                         fput(file);
5373                 total++;
5374         }
5375
5376         return ret;
5377 }
5378 #else
5379 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
5380 {
5381         return 0;
5382 }
5383 #endif
5384
5385 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
5386                                     unsigned nr_files)
5387 {
5388         int i;
5389
5390         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
5391                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
5392                 unsigned this_files;
5393
5394                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
5395                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
5396                                         GFP_KERNEL);
5397                 if (!table->files)
5398                         break;
5399                 nr_files -= this_files;
5400         }
5401
5402         if (i == nr_tables)
5403                 return 0;
5404
5405         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
5406                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
5407                 kfree(table->files);
5408         }
5409         return 1;
5410 }
5411
5412 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
5413 {
5414 #if defined(CONFIG_UNIX)
5415         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
5416         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
5417         struct sk_buff *skb;
5418         int i;
5419
5420         __skb_queue_head_init(&list);
5421
5422         /*
5423          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
5424          * remove this entry and rearrange the file array.
5425          */
5426         skb = skb_dequeue(head);
5427         while (skb) {
5428                 struct scm_fp_list *fp;
5429
5430                 fp = UNIXCB(skb).fp;
5431                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
5432                         int left;
5433
5434                         if (fp->fp[i] != file)
5435                                 continue;
5436
5437                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
5438                         left = fp->count - 1 - i;
5439                         if (left) {
5440                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
5441                                                 left * sizeof(struct file *));
5442                         }
5443                         fp->count--;
5444                         if (!fp->count) {
5445                                 kfree_skb(skb);
5446                                 skb = NULL;
5447                         } else {
5448                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
5449                         }
5450                         fput(file);
5451                         file = NULL;
5452                         break;
5453                 }
5454
5455                 if (!file)
5456                         break;
5457
5458                 __skb_queue_tail(&list, skb);
5459
5460                 skb = skb_dequeue(head);
5461         }
5462
5463         if (skb_peek(&list)) {
5464                 spin_lock_irq(&head->lock);
5465                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
5466                         __skb_queue_tail(head, skb);
5467                 spin_unlock_irq(&head->lock);
5468         }
5469 #else
5470         fput(file);
5471 #endif
5472 }
5473
5474 struct io_file_put {
5475         struct llist_node llist;
5476         struct file *file;
5477         struct completion *done;
5478 };
5479
5480 static void io_ring_file_ref_switch(struct work_struct *work)
5481 {
5482         struct io_file_put *pfile, *tmp;
5483         struct fixed_file_data *data;
5484         struct llist_node *node;
5485
5486         data = container_of(work, struct fixed_file_data, ref_work);
5487
5488         while ((node = llist_del_all(&data->put_llist)) != NULL) {
5489                 llist_for_each_entry_safe(pfile, tmp, node, llist) {
5490                         io_ring_file_put(data->ctx, pfile->file);
5491                         if (pfile->done)
5492                                 complete(pfile->done);
5493                         else
5494                                 kfree(pfile);
5495                 }
5496         }
5497
5498         percpu_ref_get(&data->refs);
5499         percpu_ref_switch_to_percpu(&data->refs);
5500 }
5501
5502 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
5503 {
5504         struct fixed_file_data *data;
5505
5506         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
5507
5508         /* we can't safely switch from inside this context, punt to wq */
5509         queue_work(system_wq, &data->ref_work);
5510 }
5511
5512 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
5513                                  unsigned nr_args)
5514 {
5515         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
5516         unsigned nr_tables;
5517         struct file *file;
5518         int fd, ret = 0;
5519         unsigned i;
5520
5521         if (ctx->file_data)
5522                 return -EBUSY;
5523         if (!nr_args)
5524                 return -EINVAL;
5525         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
5526                 return -EMFILE;
5527
5528         ctx->file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
5529         if (!ctx->file_data)
5530                 return -ENOMEM;
5531         ctx->file_data->ctx = ctx;
5532         init_completion(&ctx->file_data->done);
5533
5534         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
5535         ctx->file_data->table = kcalloc(nr_tables,
5536                                         sizeof(struct fixed_file_table),
5537                                         GFP_KERNEL);
5538         if (!ctx->file_data->table) {
5539                 kfree(ctx->file_data);
5540                 ctx->file_data = NULL;
5541                 return -ENOMEM;
5542         }
5543
5544         if (percpu_ref_init(&ctx->file_data->refs, io_file_data_ref_zero,
5545                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
5546                 kfree(ctx->file_data->table);
5547                 kfree(ctx->file_data);
5548                 ctx->file_data = NULL;
5549                 return -ENOMEM;
5550         }
5551         ctx->file_data->put_llist.first = NULL;
5552         INIT_WORK(&ctx->file_data->ref_work, io_ring_file_ref_switch);
5553
5554         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
5555                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
5556                 kfree(ctx->file_data->table);
5557                 kfree(ctx->file_data);
5558                 ctx->file_data = NULL;
5559                 return -ENOMEM;
5560         }
5561
5562         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
5563                 struct fixed_file_table *table;
5564                 unsigned index;
5565
5566                 ret = -EFAULT;
5567                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
5568                         break;
5569                 /* allow sparse sets */
5570                 if (fd == -1) {
5571                         ret = 0;
5572                         continue;
5573                 }
5574
5575                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5576                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
5577                 file = fget(fd);
5578
5579                 ret = -EBADF;
5580                 if (!file)
5581                         break;
5582
5583                 /*
5584                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
5585                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
5586                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
5587                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
5588                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
5589                  */
5590                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
5591                         fput(file);
5592                         break;
5593                 }
5594                 ret = 0;
5595                 table->files[index] = file;
5596         }
5597
5598         if (ret) {
5599                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
5600                         file = io_file_from_index(ctx, i);
5601                         if (file)
5602                                 fput(file);
5603                 }
5604                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
5605                         kfree(ctx->file_data->table[i].files);
5606
5607                 kfree(ctx->file_data->table);
5608                 kfree(ctx->file_data);
5609                 ctx->file_data = NULL;
5610                 ctx->nr_user_files = 0;
5611                 return ret;
5612         }
5613
5614         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
5615         if (ret)
5616                 io_sqe_files_unregister(ctx);
5617
5618         return ret;
5619 }
5620
5621 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
5622                                 int index)
5623 {
5624 #if defined(CONFIG_UNIX)
5625         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
5626         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
5627         struct sk_buff *skb;
5628
5629         /*
5630          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
5631          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
5632          * and filling it in.
5633          */
5634         spin_lock_irq(&head->lock);
5635         skb = skb_peek(head);
5636         if (skb) {
5637                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
5638
5639                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
5640                         __skb_unlink(skb, head);
5641                         spin_unlock_irq(&head->lock);
5642                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
5643                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
5644                         fpl->count++;
5645                         spin_lock_irq(&head->lock);
5646                         __skb_queue_head(head, skb);
5647                 } else {
5648                         skb = NULL;
5649                 }
5650         }
5651         spin_unlock_irq(&head->lock);
5652
5653         if (skb) {
5654                 fput(file);
5655                 return 0;
5656         }
5657
5658         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
5659 #else
5660         return 0;
5661 #endif
5662 }
5663
5664 static void io_atomic_switch(struct percpu_ref *ref)
5665 {
5666         struct fixed_file_data *data;
5667
5668         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
5669         clear_bit(FFD_F_ATOMIC, &data->state);
5670 }
5671
5672 static bool io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
5673                                   struct file *file)
5674 {
5675         struct io_file_put *pfile, pfile_stack;
5676         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(done);
5677
5678         /*
5679          * If we fail allocating the struct we need for doing async reomval
5680          * of this file, just punt to sync and wait for it.
5681          */
5682         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
5683         if (!pfile) {
5684                 pfile = &pfile_stack;
5685                 pfile->done = &done;
5686         }
5687
5688         pfile->file = file;
5689         llist_add(&pfile->llist, &data->put_llist);
5690
5691         if (pfile == &pfile_stack) {
5692                 if (!test_and_set_bit(FFD_F_ATOMIC, &data->state)) {
5693                         percpu_ref_put(&data->refs);
5694                         percpu_ref_switch_to_atomic(&data->refs,
5695                                                         io_atomic_switch);
5696                 }
5697                 wait_for_completion(&done);
5698                 flush_work(&data->ref_work);
5699                 return false;
5700         }
5701
5702         return true;
5703 }
5704
5705 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
5706                                  struct io_uring_files_update *up,
5707                                  unsigned nr_args)
5708 {
5709         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
5710         bool ref_switch = false;
5711         struct file *file;
5712         __s32 __user *fds;
5713         int fd, i, err;
5714         __u32 done;
5715
5716         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
5717                 return -EOVERFLOW;
5718         if (done > ctx->nr_user_files)
5719                 return -EINVAL;
5720
5721         done = 0;
5722         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
5723         while (nr_args) {
5724                 struct fixed_file_table *table;
5725                 unsigned index;
5726
5727                 err = 0;
5728                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
5729                         err = -EFAULT;
5730                         break;
5731                 }
5732                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
5733                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5734                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
5735                 if (table->files[index]) {
5736                         file = io_file_from_index(ctx, index);
5737                         table->files[index] = NULL;
5738                         if (io_queue_file_removal(data, file))
5739                                 ref_switch = true;
5740                 }
5741                 if (fd != -1) {
5742                         file = fget(fd);
5743                         if (!file) {
5744                                 err = -EBADF;
5745                                 break;
5746                         }
5747                         /*
5748                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
5749                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
5750                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
5751                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
5752                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
5753                          * support regular read/write anyway.
5754                          */
5755                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
5756                                 fput(file);
5757                                 err = -EBADF;
5758                                 break;
5759                         }
5760                         table->files[index] = file;
5761                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
5762                         if (err)
5763                                 break;
5764                 }
5765                 nr_args--;
5766                 done++;
5767                 up->offset++;
5768         }
5769
5770         if (ref_switch && !test_and_set_bit(FFD_F_ATOMIC, &data->state)) {
5771                 percpu_ref_put(&data->refs);
5772                 percpu_ref_switch_to_atomic(&data->refs, io_atomic_switch);
5773         }
5774
5775         return done ? done : err;
5776 }
5777 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
5778                                unsigned nr_args)
5779 {
5780         struct io_uring_files_update up;
5781
5782         if (!ctx->file_data)
5783                 return -ENXIO;
5784         if (!nr_args)
5785                 return -EINVAL;
5786         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
5787                 return -EFAULT;
5788         if (up.resv)
5789                 return -EINVAL;
5790
5791         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
5792 }
5793
5794 static void io_put_work(struct io_wq_work *work)
5795 {
5796         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5797
5798         io_put_req(req);
5799 }
5800
5801 static void io_get_work(struct io_wq_work *work)
5802 {
5803         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5804
5805         refcount_inc(&req->refs);
5806 }
5807
5808 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
5809                               struct io_uring_params *p)
5810 {
5811         struct io_wq_data data;
5812         struct fd f;
5813         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
5814         unsigned int concurrency;
5815         int ret = 0;
5816
5817         data.user = ctx->user;
5818         data.get_work = io_get_work;
5819         data.put_work = io_put_work;
5820
5821         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
5822                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
5823                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
5824
5825                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
5826                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
5827                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
5828                         ctx->io_wq = NULL;
5829                 }
5830                 return ret;
5831         }
5832
5833         f = fdget(p->wq_fd);
5834         if (!f.file)
5835                 return -EBADF;
5836
5837         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
5838                 ret = -EINVAL;
5839                 goto out_fput;
5840         }
5841
5842         ctx_attach = f.file->private_data;
5843         /* @io_wq is protected by holding the fd */
5844         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
5845                 ret = -EINVAL;
5846                 goto out_fput;
5847         }
5848
5849         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
5850 out_fput:
5851         fdput(f);
5852         return ret;
5853 }
5854
5855 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
5856                                struct io_uring_params *p)
5857 {
5858         int ret;
5859
5860         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
5861         mmgrab(current->mm);
5862         ctx->sqo_mm = current->mm;
5863
5864         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
5865                 ret = -EPERM;
5866                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
5867                         goto err;
5868
5869                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
5870                 if (!ctx->sq_thread_idle)
5871                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
5872
5873                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
5874                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
5875
5876                         ret = -EINVAL;
5877                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
5878                                 goto err;
5879                         if (!cpu_online(cpu))
5880                                 goto err;
5881
5882                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
5883                                                         ctx, cpu,
5884                                                         "io_uring-sq");
5885                 } else {
5886                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
5887                                                         "io_uring-sq");
5888                 }
5889                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
5890                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
5891                         ctx->sqo_thread = NULL;
5892                         goto err;
5893                 }
5894                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
5895         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
5896                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
5897                 ret = -EINVAL;
5898                 goto err;
5899         }
5900
5901         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
5902         if (ret)
5903                 goto err;
5904
5905         return 0;
5906 err:
5907         io_finish_async(ctx);
5908         mmdrop(ctx->sqo_mm);
5909         ctx->sqo_mm = NULL;
5910         return ret;
5911 }
5912
5913 static void io_unaccount_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
5914 {
5915         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
5916 }
5917
5918 static int io_account_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
5919 {
5920         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
5921
5922         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
5923         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
5924
5925         do {
5926                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
5927                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
5928                 if (new_pages > page_limit)
5929                         return -ENOMEM;
5930         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
5931                                         new_pages) != cur_pages);
5932
5933         return 0;
5934 }
5935
5936 static void io_mem_free(void *ptr)
5937 {
5938         struct page *page;
5939
5940         if (!ptr)
5941                 return;
5942
5943         page = virt_to_head_page(ptr);
5944         if (put_page_testzero(page))
5945                 free_compound_page(page);
5946 }
5947
5948 static void *io_mem_alloc(size_t size)
5949 {
5950         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
5951                                 __GFP_NORETRY;
5952
5953         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
5954 }
5955
5956 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
5957                                 size_t *sq_offset)
5958 {
5959         struct io_rings *rings;
5960         size_t off, sq_array_size;
5961
5962         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
5963         if (off == SIZE_MAX)
5964                 return SIZE_MAX;
5965
5966 #ifdef CONFIG_SMP
5967         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
5968         if (off == 0)
5969                 return SIZE_MAX;
5970 #endif
5971
5972         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
5973         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
5974                 return SIZE_MAX;
5975
5976         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
5977                 return SIZE_MAX;
5978
5979         if (sq_offset)
5980                 *sq_offset = off;
5981
5982         return off;
5983 }
5984
5985 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
5986 {
5987         size_t pages;
5988
5989         pages = (size_t)1 << get_order(
5990                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
5991         pages += (size_t)1 << get_order(
5992                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
5993
5994         return pages;
5995 }
5996
5997 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
5998 {
5999         int i, j;
6000
6001         if (!ctx->user_bufs)
6002                 return -ENXIO;
6003
6004         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
6005                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
6006
6007                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
6008                         put_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
6009
6010                 if (ctx->account_mem)
6011                         io_unaccount_mem(ctx->user, imu->nr_bvecs);
6012                 kvfree(imu->bvec);
6013                 imu->nr_bvecs = 0;
6014         }
6015
6016         kfree(ctx->user_bufs);
6017         ctx->user_bufs = NULL;
6018         ctx->nr_user_bufs = 0;
6019         return 0;
6020 }
6021
6022 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
6023                        void __user *arg, unsigned index)
6024 {
6025         struct iovec __user *src;
6026
6027 #ifdef CONFIG_COMPAT
6028         if (ctx->compat) {
6029                 struct compat_iovec __user *ciovs;
6030                 struct compat_iovec ciov;
6031
6032                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
6033                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
6034                         return -EFAULT;
6035
6036                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
6037                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
6038                 return 0;
6039         }
6040 #endif
6041         src = (struct iovec __user *) arg;
6042         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
6043                 return -EFAULT;
6044         return 0;
6045 }
6046
6047 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
6048                                   unsigned nr_args)
6049 {
6050         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
6051         struct page **pages = NULL;
6052         int i, j, got_pages = 0;
6053         int ret = -EINVAL;
6054
6055         if (ctx->user_bufs)
6056                 return -EBUSY;
6057         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
6058                 return -EINVAL;
6059
6060         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
6061                                         GFP_KERNEL);
6062         if (!ctx->user_bufs)
6063                 return -ENOMEM;
6064
6065         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
6066                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
6067                 unsigned long off, start, end, ubuf;
6068                 int pret, nr_pages;
6069                 struct iovec iov;
6070                 size_t size;
6071
6072                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
6073                 if (ret)
6074                         goto err;
6075
6076                 /*
6077                  * Don't impose further limits on the size and buffer
6078                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
6079                  * submitted if they are wrong.
6080                  */
6081                 ret = -EFAULT;
6082                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
6083                         goto err;
6084
6085                 /* arbitrary limit, but we need something */
6086                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
6087                         goto err;
6088
6089                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
6090                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
6091                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
6092                 nr_pages = end - start;
6093
6094                 if (ctx->account_mem) {
6095                         ret = io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
6096                         if (ret)
6097                                 goto err;
6098                 }
6099
6100                 ret = 0;
6101                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
6102                         kfree(vmas);
6103                         kfree(pages);
6104                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
6105                                                 GFP_KERNEL);
6106                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
6107                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
6108                                         GFP_KERNEL);
6109                         if (!pages || !vmas) {
6110                                 ret = -ENOMEM;
6111                                 if (ctx->account_mem)
6112                                         io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
6113                                 goto err;
6114                         }
6115                         got_pages = nr_pages;
6116                 }
6117
6118                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
6119                                                 GFP_KERNEL);
6120                 ret = -ENOMEM;
6121                 if (!imu->bvec) {
6122                         if (ctx->account_mem)
6123                                 io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
6124                         goto err;
6125                 }
6126
6127                 ret = 0;
6128                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
6129                 pret = get_user_pages(ubuf, nr_pages,
6130                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
6131                                       pages, vmas);
6132                 if (pret == nr_pages) {
6133                         /* don't support file backed memory */
6134                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
6135                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
6136
6137                                 if (vma->vm_file &&
6138                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
6139                                         ret = -EOPNOTSUPP;
6140                                         break;
6141                                 }
6142                         }
6143                 } else {
6144                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
6145                 }
6146                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
6147                 if (ret) {
6148                         /*
6149                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
6150                          * release any pages we did get
6151                          */
6152                         if (pret > 0)
6153                                 put_user_pages(pages, pret);
6154                         if (ctx->account_mem)
6155                                 io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
6156                         kvfree(imu->bvec);
6157                         goto err;
6158                 }
6159
6160                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
6161                 size = iov.iov_len;
6162                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
6163                         size_t vec_len;
6164
6165                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
6166                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
6167                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
6168                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
6169                         off = 0;
6170                         size -= vec_len;
6171                 }
6172                 /* store original address for later verification */
6173                 imu->ubuf = ubuf;
6174                 imu->len = iov.iov_len;
6175                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
6176
6177                 ctx->nr_user_bufs++;
6178         }
6179         kvfree(pages);
6180         kvfree(vmas);
6181         return 0;
6182 err:
6183         kvfree(pages);
6184         kvfree(vmas);
6185         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
6186         return ret;
6187 }
6188
6189 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
6190 {
6191         __s32 __user *fds = arg;
6192         int fd;
6193
6194         if (ctx->cq_ev_fd)
6195                 return -EBUSY;
6196
6197         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
6198                 return -EFAULT;
6199
6200         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
6201         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
6202                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
6203                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
6204                 return ret;
6205         }
6206
6207         return 0;
6208 }
6209
6210 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6211 {
6212         if (ctx->cq_ev_fd) {
6213                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
6214                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
6215                 return 0;
6216         }
6217
6218         return -ENXIO;
6219 }
6220
6221 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
6222 {
6223         io_finish_async(ctx);
6224         if (ctx->sqo_mm)
6225                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
6226
6227         io_iopoll_reap_events(ctx);
6228         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
6229         io_sqe_files_unregister(ctx);
6230         io_eventfd_unregister(ctx);
6231
6232 #if defined(CONFIG_UNIX)
6233         if (ctx->ring_sock) {
6234                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
6235                 sock_release(ctx->ring_sock);
6236         }
6237 #endif
6238
6239         io_mem_free(ctx->rings);
6240         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
6241
6242         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
6243         if (ctx->account_mem)
6244                 io_unaccount_mem(ctx->user,
6245                                 ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries));
6246         free_uid(ctx->user);
6247         put_cred(ctx->creds);
6248         kfree(ctx->completions);
6249         kfree(ctx->cancel_hash);
6250         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
6251         kfree(ctx);
6252 }
6253
6254 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
6255 {
6256         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
6257         __poll_t mask = 0;
6258
6259         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
6260         /*
6261          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
6262          * io_commit_cqring
6263          */
6264         smp_rmb();
6265         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
6266             ctx->rings->sq_ring_entries)
6267                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
6268         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) != ctx->cached_cq_tail)
6269                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
6270
6271         return mask;
6272 }
6273
6274 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
6275 {
6276         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
6277
6278         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
6279 }
6280
6281 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
6282 {
6283         struct io_ring_ctx *ctx = data;
6284         const struct cred *cred;
6285
6286         cred = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
6287         if (cred)
6288                 put_cred(cred);
6289         return 0;
6290 }
6291
6292 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
6293 {
6294         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6295         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
6296         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6297
6298         io_kill_timeouts(ctx);
6299         io_poll_remove_all(ctx);
6300
6301         if (ctx->io_wq)
6302                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
6303
6304         io_iopoll_reap_events(ctx);
6305         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
6306         if (ctx->rings)
6307                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
6308         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
6309         wait_for_completion(&ctx->completions[0]);
6310         io_ring_ctx_free(ctx);
6311 }
6312
6313 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
6314 {
6315         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
6316
6317         file->private_data = NULL;
6318         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
6319         return 0;
6320 }
6321
6322 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
6323                                   struct files_struct *files)
6324 {
6325         struct io_kiocb *req;
6326         DEFINE_WAIT(wait);
6327
6328         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
6329                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL;
6330
6331                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
6332                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
6333                         if (req->work.files != files)
6334                                 continue;
6335                         /* req is being completed, ignore */
6336                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
6337                                 continue;
6338                         cancel_req = req;
6339                         break;
6340                 }
6341                 if (cancel_req)
6342                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
6343                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
6344                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
6345
6346                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
6347                 if (!cancel_req)
6348                         break;
6349
6350                 io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &cancel_req->work);
6351                 io_put_req(cancel_req);
6352                 schedule();
6353         }
6354         finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
6355 }
6356
6357 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
6358 {
6359         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
6360
6361         io_uring_cancel_files(ctx, data);
6362         return 0;
6363 }
6364
6365 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
6366                                             loff_t pgoff, size_t sz)
6367 {
6368         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
6369         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
6370         struct page *page;
6371         void *ptr;
6372
6373         switch (offset) {
6374         case IORING_OFF_SQ_RING:
6375         case IORING_OFF_CQ_RING:
6376                 ptr = ctx->rings;
6377                 break;
6378         case IORING_OFF_SQES:
6379                 ptr = ctx->sq_sqes;
6380                 break;
6381         default:
6382                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6383         }
6384
6385         page = virt_to_head_page(ptr);
6386         if (sz > page_size(page))
6387                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6388
6389         return ptr;
6390 }
6391
6392 #ifdef CONFIG_MMU
6393
6394 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
6395 {
6396         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
6397         unsigned long pfn;
6398         void *ptr;
6399
6400         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
6401         if (IS_ERR(ptr))
6402                 return PTR_ERR(ptr);
6403
6404         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
6405         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
6406 }
6407
6408 #else /* !CONFIG_MMU */
6409
6410 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
6411 {
6412         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
6413 }
6414
6415 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
6416 {
6417         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
6418 }
6419
6420 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
6421         unsigned long addr, unsigned long len,
6422         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
6423 {
6424         void *ptr;
6425
6426         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
6427         if (IS_ERR(ptr))
6428                 return PTR_ERR(ptr);
6429
6430         return (unsigned long) ptr;
6431 }
6432
6433 #endif /* !CONFIG_MMU */
6434
6435 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
6436                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
6437                 size_t, sigsz)
6438 {
6439         struct io_ring_ctx *ctx;
6440         long ret = -EBADF;
6441         int submitted = 0;
6442         struct fd f;
6443
6444         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
6445                 return -EINVAL;
6446
6447         f = fdget(fd);
6448         if (!f.file)
6449                 return -EBADF;
6450
6451         ret = -EOPNOTSUPP;
6452         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
6453                 goto out_fput;
6454
6455         ret = -ENXIO;
6456         ctx = f.file->private_data;
6457         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
6458                 goto out_fput;
6459
6460         /*
6461          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
6462          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
6463          * we were asked to.
6464          */
6465         ret = 0;
6466         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
6467                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
6468                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
6469                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
6470                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
6471                 submitted = to_submit;
6472         } else if (to_submit) {
6473                 struct mm_struct *cur_mm;
6474
6475                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6476                 /* already have mm, so io_submit_sqes() won't try to grab it */
6477                 cur_mm = ctx->sqo_mm;
6478                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd,
6479                                            &cur_mm, false);
6480                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6481
6482                 if (submitted != to_submit)
6483                         goto out;
6484         }
6485         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
6486                 unsigned nr_events = 0;
6487
6488                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
6489
6490                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
6491                         ret = io_iopoll_check(ctx, &nr_events, min_complete);
6492                 } else {
6493                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
6494                 }
6495         }
6496
6497 out:
6498         percpu_ref_put(&ctx->refs);
6499 out_fput:
6500         fdput(f);
6501         return submitted ? submitted : ret;
6502 }
6503
6504 static const struct file_operations io_uring_fops = {
6505         .release        = io_uring_release,
6506         .flush          = io_uring_flush,
6507         .mmap           = io_uring_mmap,
6508 #ifndef CONFIG_MMU
6509         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
6510         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
6511 #endif
6512         .poll           = io_uring_poll,
6513         .fasync         = io_uring_fasync,
6514 };
6515
6516 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
6517                                   struct io_uring_params *p)
6518 {
6519         struct io_rings *rings;
6520         size_t size, sq_array_offset;
6521
6522         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
6523         if (size == SIZE_MAX)
6524                 return -EOVERFLOW;
6525
6526         rings = io_mem_alloc(size);
6527         if (!rings)
6528                 return -ENOMEM;
6529
6530         ctx->rings = rings;
6531         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
6532         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
6533         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
6534         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
6535         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
6536         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
6537         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
6538         ctx->sq_entries = rings->sq_ring_entries;
6539         ctx->cq_entries = rings->cq_ring_entries;
6540
6541         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
6542         if (size == SIZE_MAX) {
6543                 io_mem_free(ctx->rings);
6544                 ctx->rings = NULL;
6545                 return -EOVERFLOW;
6546         }
6547
6548         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
6549         if (!ctx->sq_sqes) {
6550                 io_mem_free(ctx->rings);
6551                 ctx->rings = NULL;
6552                 return -ENOMEM;
6553         }
6554
6555         return 0;
6556 }
6557
6558 /*
6559  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
6560  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
6561  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
6562  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
6563  */
6564 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
6565 {
6566         struct file *file;
6567         int ret;
6568
6569 #if defined(CONFIG_UNIX)
6570         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
6571                                 &ctx->ring_sock);
6572         if (ret)
6573                 return ret;
6574 #endif
6575
6576         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
6577         if (ret < 0)
6578                 goto err;
6579
6580         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
6581                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
6582         if (IS_ERR(file)) {
6583                 put_unused_fd(ret);
6584                 ret = PTR_ERR(file);
6585                 goto err;
6586         }
6587
6588 #if defined(CONFIG_UNIX)
6589         ctx->ring_sock->file = file;
6590 #endif
6591         fd_install(ret, file);
6592         return ret;
6593 err:
6594 #if defined(CONFIG_UNIX)
6595         sock_release(ctx->ring_sock);
6596         ctx->ring_sock = NULL;
6597 #endif
6598         return ret;
6599 }
6600
6601 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p)
6602 {
6603         struct user_struct *user = NULL;
6604         struct io_ring_ctx *ctx;
6605         bool account_mem;
6606         int ret;
6607
6608         if (!entries)
6609                 return -EINVAL;
6610         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
6611                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
6612                         return -EINVAL;
6613                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
6614         }
6615
6616         /*
6617          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
6618          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
6619          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
6620          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
6621          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
6622          * of CQ ring entries manually.
6623          */
6624         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
6625         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
6626                 /*
6627                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
6628                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
6629                  * any cq vs sq ring sizing.
6630                  */
6631                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
6632                         return -EINVAL;
6633                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
6634                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
6635                                 return -EINVAL;
6636                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
6637                 }
6638                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
6639         } else {
6640                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
6641         }
6642
6643         user = get_uid(current_user());
6644         account_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
6645
6646         if (account_mem) {
6647                 ret = io_account_mem(user,
6648                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
6649                 if (ret) {
6650                         free_uid(user);
6651                         return ret;
6652                 }
6653         }
6654
6655         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
6656         if (!ctx) {
6657                 if (account_mem)
6658                         io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
6659                                                                 p->cq_entries));
6660                 free_uid(user);
6661                 return -ENOMEM;
6662         }
6663         ctx->compat = in_compat_syscall();
6664         ctx->account_mem = account_mem;
6665         ctx->user = user;
6666         ctx->creds = get_current_cred();
6667
6668         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
6669         if (ret)
6670                 goto err;
6671
6672         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
6673         if (ret)
6674                 goto err;
6675
6676         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
6677         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
6678         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
6679         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
6680         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
6681         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
6682         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
6683         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
6684
6685         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
6686         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
6687         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
6688         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
6689         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
6690         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
6691         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
6692
6693         /*
6694          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
6695          * having closed it before we finish setup
6696          */
6697         ret = io_uring_get_fd(ctx);
6698         if (ret < 0)
6699                 goto err;
6700
6701         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
6702                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
6703                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY;
6704         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
6705         return ret;
6706 err:
6707         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
6708         return ret;
6709 }
6710
6711 /*
6712  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
6713  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
6714  * params structure passed in.
6715  */
6716 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
6717 {
6718         struct io_uring_params p;
6719         long ret;
6720         int i;
6721
6722         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
6723                 return -EFAULT;
6724         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
6725                 if (p.resv[i])
6726                         return -EINVAL;
6727         }
6728
6729         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
6730                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
6731                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ))
6732                 return -EINVAL;
6733
6734         ret = io_uring_create(entries, &p);
6735         if (ret < 0)
6736                 return ret;
6737
6738         if (copy_to_user(params, &p, sizeof(p)))
6739                 return -EFAULT;
6740
6741         return ret;
6742 }
6743
6744 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
6745                 struct io_uring_params __user *, params)
6746 {
6747         return io_uring_setup(entries, params);
6748 }
6749
6750 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
6751 {
6752         struct io_uring_probe *p;
6753         size_t size;
6754         int i, ret;
6755
6756         size = struct_size(p, ops, nr_args);
6757         if (size == SIZE_MAX)
6758                 return -EOVERFLOW;
6759         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
6760         if (!p)
6761                 return -ENOMEM;
6762
6763         ret = -EFAULT;
6764         if (copy_from_user(p, arg, size))
6765                 goto out;
6766         ret = -EINVAL;
6767         if (memchr_inv(p, 0, size))
6768                 goto out;
6769
6770         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
6771         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
6772                 nr_args = IORING_OP_LAST;
6773
6774         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
6775                 p->ops[i].op = i;
6776                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
6777                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
6778         }
6779         p->ops_len = i;
6780
6781         ret = 0;
6782         if (copy_to_user(arg, p, size))
6783                 ret = -EFAULT;
6784 out:
6785         kfree(p);
6786         return ret;
6787 }
6788
6789 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
6790 {
6791         const struct cred *creds = get_current_cred();
6792         int id;
6793
6794         id = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
6795                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
6796         if (id < 0)
6797                 put_cred(creds);
6798         return id;
6799 }
6800
6801 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
6802 {
6803         const struct cred *old_creds;
6804
6805         old_creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
6806         if (old_creds) {
6807                 put_cred(old_creds);
6808                 return 0;
6809         }
6810
6811         return -EINVAL;
6812 }
6813
6814 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
6815 {
6816         switch (op) {
6817         case IORING_UNREGISTER_FILES:
6818         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
6819         case IORING_REGISTER_PROBE:
6820         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
6821         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
6822                 return false;
6823         default:
6824                 return true;
6825         }
6826 }
6827
6828 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
6829                                void __user *arg, unsigned nr_args)
6830         __releases(ctx->uring_lock)
6831         __acquires(ctx->uring_lock)
6832 {
6833         int ret;
6834
6835         /*
6836          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
6837          * someone else killed the ctx or is already going through
6838          * io_uring_register().
6839          */
6840         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
6841                 return -ENXIO;
6842
6843         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
6844                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
6845
6846                 /*
6847                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
6848                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
6849                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
6850                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
6851                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
6852                  * after we've killed the percpu ref.
6853                  */
6854                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6855                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->completions[0]);
6856                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6857                 if (ret) {
6858                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
6859                         ret = -EINTR;
6860                         goto out;
6861                 }
6862         }
6863
6864         switch (opcode) {
6865         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
6866                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
6867                 break;
6868         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
6869                 ret = -EINVAL;
6870                 if (arg || nr_args)
6871                         break;
6872                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
6873                 break;
6874         case IORING_REGISTER_FILES:
6875                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
6876                 break;
6877         case IORING_UNREGISTER_FILES:
6878                 ret = -EINVAL;
6879                 if (arg || nr_args)
6880                         break;
6881                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
6882                 break;
6883         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
6884                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
6885                 break;
6886         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
6887         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
6888                 ret = -EINVAL;
6889                 if (nr_args != 1)
6890                         break;
6891                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
6892                 if (ret)
6893                         break;
6894                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
6895                         ctx->eventfd_async = 1;
6896                 else
6897                         ctx->eventfd_async = 0;
6898                 break;
6899         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
6900                 ret = -EINVAL;
6901                 if (arg || nr_args)
6902                         break;
6903                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
6904                 break;
6905         case IORING_REGISTER_PROBE:
6906                 ret = -EINVAL;
6907                 if (!arg || nr_args > 256)
6908                         break;
6909                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
6910                 break;
6911         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
6912                 ret = -EINVAL;
6913                 if (arg || nr_args)
6914                         break;
6915                 ret = io_register_personality(ctx);
6916                 break;
6917         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
6918                 ret = -EINVAL;
6919                 if (arg)
6920                         break;
6921                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
6922                 break;
6923         default:
6924                 ret = -EINVAL;
6925                 break;
6926         }
6927
6928         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
6929                 /* bring the ctx back to life */
6930                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
6931 out:
6932                 reinit_completion(&ctx->completions[0]);
6933         }
6934         return ret;
6935 }
6936
6937 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
6938                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
6939 {
6940         struct io_ring_ctx *ctx;
6941         long ret = -EBADF;
6942         struct fd f;
6943
6944         f = fdget(fd);
6945         if (!f.file)
6946                 return -EBADF;
6947
6948         ret = -EOPNOTSUPP;
6949         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
6950                 goto out_fput;
6951
6952         ctx = f.file->private_data;
6953
6954         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6955         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
6956         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6957         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
6958                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
6959 out_fput:
6960         fdput(f);
6961         return ret;
6962 }
6963
6964 static int __init io_uring_init(void)
6965 {
6966         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
6967         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
6968         return 0;
6969 };
6970 __initcall(io_uring_init);