fs/io_uring.c

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