Merge tag 'mediatek-drm-fixes-5.14' of https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqe (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/blkdev.h>
61 #include <linux/bvec.h>
62 #include <linux/net.h>
63 #include <net/sock.h>
64 #include <net/af_unix.h>
65 #include <net/scm.h>
66 #include <linux/anon_inodes.h>
67 #include <linux/sched/mm.h>
68 #include <linux/uaccess.h>
69 #include <linux/nospec.h>
70 #include <linux/sizes.h>
71 #include <linux/hugetlb.h>
72 #include <linux/highmem.h>
73 #include <linux/namei.h>
74 #include <linux/fsnotify.h>
75 #include <linux/fadvise.h>
76 #include <linux/eventpoll.h>
77 #include <linux/splice.h>
78 #include <linux/task_work.h>
79 #include <linux/pagemap.h>
80 #include <linux/io_uring.h>
81
82 #define CREATE_TRACE_POINTS
83 #include <trace/events/io_uring.h>
84
85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
86
87 #include "internal.h"
88 #include "io-wq.h"
89
90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
92 #define IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE 8
93
94 /*
95  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
96  */
97 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
98 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
99 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
100 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
101 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
102                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
103
104 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT 9
105 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX   (1U << IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT)
106 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK  (IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX - 1)
107
108 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
109
110 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
111                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
112                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
113 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
114                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS)
115
116 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
117
118 struct io_uring {
119         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
120         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
121 };
122
123 /*
124  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
125  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
126  *
127  * The offsets to the member fields are published through struct
128  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
129  */
130 struct io_rings {
131         /*
132          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
133          * masked to get valid indices.
134          *
135          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
136          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
137          * cq ring.
138          */
139         struct io_uring         sq, cq;
140         /*
141          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
142          * ring_entries - 1)
143          */
144         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
145         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
146         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
147         /*
148          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
149          * invalid index stored in array
150          *
151          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
152          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
153          * cached value).
154          *
155          * After a new SQ head value was read by the application this
156          * counter includes all submissions that were dropped reaching
157          * the new SQ head (and possibly more).
158          */
159         u32                     sq_dropped;
160         /*
161          * Runtime SQ flags
162          *
163          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
164          * application.
165          *
166          * The application needs a full memory barrier before checking
167          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
168          */
169         u32                     sq_flags;
170         /*
171          * Runtime CQ flags
172          *
173          * Written by the application, shouldn't be modified by the
174          * kernel.
175          */
176         u32                     cq_flags;
177         /*
178          * Number of completion events lost because the queue was full;
179          * this should be avoided by the application by making sure
180          * there are not more requests pending than there is space in
181          * the completion queue.
182          *
183          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
184          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
185          * cached value).
186          *
187          * As completion events come in out of order this counter is not
188          * ordered with any other data.
189          */
190         u32                     cq_overflow;
191         /*
192          * Ring buffer of completion events.
193          *
194          * The kernel writes completion events fresh every time they are
195          * produced, so the application is allowed to modify pending
196          * entries.
197          */
198         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
199 };
200
201 enum io_uring_cmd_flags {
202         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
203         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
204 };
205
206 struct io_mapped_ubuf {
207         u64             ubuf;
208         u64             ubuf_end;
209         unsigned int    nr_bvecs;
210         unsigned long   acct_pages;
211         struct bio_vec  bvec[];
212 };
213
214 struct io_ring_ctx;
215
216 struct io_overflow_cqe {
217         struct io_uring_cqe cqe;
218         struct list_head list;
219 };
220
221 struct io_fixed_file {
222         /* file * with additional FFS_* flags */
223         unsigned long file_ptr;
224 };
225
226 struct io_rsrc_put {
227         struct list_head list;
228         u64 tag;
229         union {
230                 void *rsrc;
231                 struct file *file;
232                 struct io_mapped_ubuf *buf;
233         };
234 };
235
236 struct io_file_table {
237         /* two level table */
238         struct io_fixed_file **files;
239 };
240
241 struct io_rsrc_node {
242         struct percpu_ref               refs;
243         struct list_head                node;
244         struct list_head                rsrc_list;
245         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
246         struct llist_node               llist;
247         bool                            done;
248 };
249
250 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
251
252 struct io_rsrc_data {
253         struct io_ring_ctx              *ctx;
254
255         u64                             **tags;
256         unsigned int                    nr;
257         rsrc_put_fn                     *do_put;
258         atomic_t                        refs;
259         struct completion               done;
260         bool                            quiesce;
261 };
262
263 struct io_buffer {
264         struct list_head list;
265         __u64 addr;
266         __u32 len;
267         __u16 bid;
268 };
269
270 struct io_restriction {
271         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
272         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
273         u8 sqe_flags_allowed;
274         u8 sqe_flags_required;
275         bool registered;
276 };
277
278 enum {
279         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
280         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
281 };
282
283 struct io_sq_data {
284         refcount_t              refs;
285         atomic_t                park_pending;
286         struct mutex            lock;
287
288         /* ctx's that are using this sqd */
289         struct list_head        ctx_list;
290
291         struct task_struct      *thread;
292         struct wait_queue_head  wait;
293
294         unsigned                sq_thread_idle;
295         int                     sq_cpu;
296         pid_t                   task_pid;
297         pid_t                   task_tgid;
298
299         unsigned long           state;
300         struct completion       exited;
301 };
302
303 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
304 #define IO_COMPL_BATCH                  32
305 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
306 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
307
308 struct io_comp_state {
309         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
310         unsigned int            nr;
311         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
312         struct list_head        free_list;
313 };
314
315 struct io_submit_link {
316         struct io_kiocb         *head;
317         struct io_kiocb         *last;
318 };
319
320 struct io_submit_state {
321         struct blk_plug         plug;
322         struct io_submit_link   link;
323
324         /*
325          * io_kiocb alloc cache
326          */
327         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
328         unsigned int            free_reqs;
329
330         bool                    plug_started;
331
332         /*
333          * Batch completion logic
334          */
335         struct io_comp_state    comp;
336
337         /*
338          * File reference cache
339          */
340         struct file             *file;
341         unsigned int            fd;
342         unsigned int            file_refs;
343         unsigned int            ios_left;
344 };
345
346 struct io_ring_ctx {
347         /* const or read-mostly hot data */
348         struct {
349                 struct percpu_ref       refs;
350
351                 struct io_rings         *rings;
352                 unsigned int            flags;
353                 unsigned int            compat: 1;
354                 unsigned int            drain_next: 1;
355                 unsigned int            eventfd_async: 1;
356                 unsigned int            restricted: 1;
357                 unsigned int            off_timeout_used: 1;
358                 unsigned int            drain_active: 1;
359         } ____cacheline_aligned_in_smp;
360
361         /* submission data */
362         struct {
363                 struct mutex            uring_lock;
364
365                 /*
366                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
367                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
368                  *
369                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
370                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
371                  * the queue when needed.
372                  *
373                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
374                  * array.
375                  */
376                 u32                     *sq_array;
377                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
378                 unsigned                cached_sq_head;
379                 unsigned                sq_entries;
380                 struct list_head        defer_list;
381
382                 /*
383                  * Fixed resources fast path, should be accessed only under
384                  * uring_lock, and updated through io_uring_register(2)
385                  */
386                 struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
387                 struct io_file_table    file_table;
388                 unsigned                nr_user_files;
389                 unsigned                nr_user_bufs;
390                 struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
391
392                 struct io_submit_state  submit_state;
393                 struct list_head        timeout_list;
394                 struct list_head        cq_overflow_list;
395                 struct xarray           io_buffers;
396                 struct xarray           personalities;
397                 u32                     pers_next;
398                 unsigned                sq_thread_idle;
399         } ____cacheline_aligned_in_smp;
400
401         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
402         struct list_head        locked_free_list;
403         unsigned int            locked_free_nr;
404
405         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
406         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
407
408         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
409         struct list_head        sqd_list;
410
411         unsigned long           check_cq_overflow;
412
413         struct {
414                 unsigned                cached_cq_tail;
415                 unsigned                cq_entries;
416                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
417                 struct wait_queue_head  poll_wait;
418                 struct wait_queue_head  cq_wait;
419                 unsigned                cq_extra;
420                 atomic_t                cq_timeouts;
421                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
422                 unsigned                cq_last_tm_flush;
423         } ____cacheline_aligned_in_smp;
424
425         struct {
426                 spinlock_t              completion_lock;
427
428                 /*
429                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
430                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
431                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
432                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
433                  */
434                 struct list_head        iopoll_list;
435                 struct hlist_head       *cancel_hash;
436                 unsigned                cancel_hash_bits;
437                 bool                    poll_multi_queue;
438         } ____cacheline_aligned_in_smp;
439
440         struct io_restriction           restrictions;
441
442         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
443         struct {
444                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
445                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
446                 struct io_rsrc_data             *file_data;
447                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
448
449                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
450                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
451                 struct list_head                rsrc_ref_list;
452                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
453         };
454
455         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
456         struct {
457                 #if defined(CONFIG_UNIX)
458                         struct socket           *ring_sock;
459                 #endif
460                 /* hashed buffered write serialization */
461                 struct io_wq_hash               *hash_map;
462
463                 /* Only used for accounting purposes */
464                 struct user_struct              *user;
465                 struct mm_struct                *mm_account;
466
467                 /* ctx exit and cancelation */
468                 struct llist_head               fallback_llist;
469                 struct delayed_work             fallback_work;
470                 struct work_struct              exit_work;
471                 struct list_head                tctx_list;
472                 struct completion               ref_comp;
473         };
474 };
475
476 struct io_uring_task {
477         /* submission side */
478         int                     cached_refs;
479         struct xarray           xa;
480         struct wait_queue_head  wait;
481         const struct io_ring_ctx *last;
482         struct io_wq            *io_wq;
483         struct percpu_counter   inflight;
484         atomic_t                inflight_tracked;
485         atomic_t                in_idle;
486
487         spinlock_t              task_lock;
488         struct io_wq_work_list  task_list;
489         unsigned long           task_state;
490         struct callback_head    task_work;
491 };
492
493 /*
494  * First field must be the file pointer in all the
495  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
496  */
497 struct io_poll_iocb {
498         struct file                     *file;
499         struct wait_queue_head          *head;
500         __poll_t                        events;
501         bool                            done;
502         bool                            canceled;
503         struct wait_queue_entry         wait;
504 };
505
506 struct io_poll_update {
507         struct file                     *file;
508         u64                             old_user_data;
509         u64                             new_user_data;
510         __poll_t                        events;
511         bool                            update_events;
512         bool                            update_user_data;
513 };
514
515 struct io_close {
516         struct file                     *file;
517         int                             fd;
518 };
519
520 struct io_timeout_data {
521         struct io_kiocb                 *req;
522         struct hrtimer                  timer;
523         struct timespec64               ts;
524         enum hrtimer_mode               mode;
525 };
526
527 struct io_accept {
528         struct file                     *file;
529         struct sockaddr __user          *addr;
530         int __user                      *addr_len;
531         int                             flags;
532         unsigned long                   nofile;
533 };
534
535 struct io_sync {
536         struct file                     *file;
537         loff_t                          len;
538         loff_t                          off;
539         int                             flags;
540         int                             mode;
541 };
542
543 struct io_cancel {
544         struct file                     *file;
545         u64                             addr;
546 };
547
548 struct io_timeout {
549         struct file                     *file;
550         u32                             off;
551         u32                             target_seq;
552         struct list_head                list;
553         /* head of the link, used by linked timeouts only */
554         struct io_kiocb                 *head;
555 };
556
557 struct io_timeout_rem {
558         struct file                     *file;
559         u64                             addr;
560
561         /* timeout update */
562         struct timespec64               ts;
563         u32                             flags;
564 };
565
566 struct io_rw {
567         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
568         struct kiocb                    kiocb;
569         u64                             addr;
570         u64                             len;
571 };
572
573 struct io_connect {
574         struct file                     *file;
575         struct sockaddr __user          *addr;
576         int                             addr_len;
577 };
578
579 struct io_sr_msg {
580         struct file                     *file;
581         union {
582                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
583                 struct user_msghdr __user       *umsg;
584                 void __user                     *buf;
585         };
586         int                             msg_flags;
587         int                             bgid;
588         size_t                          len;
589         struct io_buffer                *kbuf;
590 };
591
592 struct io_open {
593         struct file                     *file;
594         int                             dfd;
595         struct filename                 *filename;
596         struct open_how                 how;
597         unsigned long                   nofile;
598 };
599
600 struct io_rsrc_update {
601         struct file                     *file;
602         u64                             arg;
603         u32                             nr_args;
604         u32                             offset;
605 };
606
607 struct io_fadvise {
608         struct file                     *file;
609         u64                             offset;
610         u32                             len;
611         u32                             advice;
612 };
613
614 struct io_madvise {
615         struct file                     *file;
616         u64                             addr;
617         u32                             len;
618         u32                             advice;
619 };
620
621 struct io_epoll {
622         struct file                     *file;
623         int                             epfd;
624         int                             op;
625         int                             fd;
626         struct epoll_event              event;
627 };
628
629 struct io_splice {
630         struct file                     *file_out;
631         struct file                     *file_in;
632         loff_t                          off_out;
633         loff_t                          off_in;
634         u64                             len;
635         unsigned int                    flags;
636 };
637
638 struct io_provide_buf {
639         struct file                     *file;
640         __u64                           addr;
641         __u32                           len;
642         __u32                           bgid;
643         __u16                           nbufs;
644         __u16                           bid;
645 };
646
647 struct io_statx {
648         struct file                     *file;
649         int                             dfd;
650         unsigned int                    mask;
651         unsigned int                    flags;
652         const char __user               *filename;
653         struct statx __user             *buffer;
654 };
655
656 struct io_shutdown {
657         struct file                     *file;
658         int                             how;
659 };
660
661 struct io_rename {
662         struct file                     *file;
663         int                             old_dfd;
664         int                             new_dfd;
665         struct filename                 *oldpath;
666         struct filename                 *newpath;
667         int                             flags;
668 };
669
670 struct io_unlink {
671         struct file                     *file;
672         int                             dfd;
673         int                             flags;
674         struct filename                 *filename;
675 };
676
677 struct io_completion {
678         struct file                     *file;
679         struct list_head                list;
680         u32                             cflags;
681 };
682
683 struct io_async_connect {
684         struct sockaddr_storage         address;
685 };
686
687 struct io_async_msghdr {
688         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
689         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
690         struct iovec                    *free_iov;
691         struct sockaddr __user          *uaddr;
692         struct msghdr                   msg;
693         struct sockaddr_storage         addr;
694 };
695
696 struct io_async_rw {
697         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
698         const struct iovec              *free_iovec;
699         struct iov_iter                 iter;
700         size_t                          bytes_done;
701         struct wait_page_queue          wpq;
702 };
703
704 enum {
705         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
706         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
707         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
708         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
709         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
710         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
711
712         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
713         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
714         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
715         REQ_F_CUR_POS_BIT,
716         REQ_F_NOWAIT_BIT,
717         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
718         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
719         REQ_F_POLLED_BIT,
720         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
721         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
722         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
723         REQ_F_REISSUE_BIT,
724         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
725         REQ_F_CREDS_BIT,
726         /* keep async read/write and isreg together and in order */
727         REQ_F_ASYNC_READ_BIT,
728         REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT,
729         REQ_F_ISREG_BIT,
730
731         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
732         __REQ_F_LAST_BIT,
733 };
734
735 enum {
736         /* ctx owns file */
737         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
738         /* drain existing IO first */
739         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
740         /* linked sqes */
741         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
742         /* doesn't sever on completion < 0 */
743         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
744         /* IOSQE_ASYNC */
745         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
746         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
747         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
748
749         /* fail rest of links */
750         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
751         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
752         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
753         /* read/write uses file position */
754         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
755         /* must not punt to workers */
756         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
757         /* has or had linked timeout */
758         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
759         /* needs cleanup */
760         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
761         /* already went through poll handler */
762         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
763         /* buffer already selected */
764         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
765         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
766         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
767         /* completion is deferred through io_comp_state */
768         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
769         /* caller should reissue async */
770         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
771         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
772         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
773         /* supports async reads */
774         REQ_F_ASYNC_READ        = BIT(REQ_F_ASYNC_READ_BIT),
775         /* supports async writes */
776         REQ_F_ASYNC_WRITE       = BIT(REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT),
777         /* regular file */
778         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
779         /* has creds assigned */
780         REQ_F_CREDS             = BIT(REQ_F_CREDS_BIT),
781 };
782
783 struct async_poll {
784         struct io_poll_iocb     poll;
785         struct io_poll_iocb     *double_poll;
786 };
787
788 typedef void (*io_req_tw_func_t)(struct io_kiocb *req);
789
790 struct io_task_work {
791         union {
792                 struct io_wq_work_node  node;
793                 struct llist_node       fallback_node;
794         };
795         io_req_tw_func_t                func;
796 };
797
798 enum {
799         IORING_RSRC_FILE                = 0,
800         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
801 };
802
803 /*
804  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
805  * as the first entry in their struct definition. So you can
806  * access the file pointer through any of the sub-structs,
807  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
808  */
809 struct io_kiocb {
810         union {
811                 struct file             *file;
812                 struct io_rw            rw;
813                 struct io_poll_iocb     poll;
814                 struct io_poll_update   poll_update;
815                 struct io_accept        accept;
816                 struct io_sync          sync;
817                 struct io_cancel        cancel;
818                 struct io_timeout       timeout;
819                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
820                 struct io_connect       connect;
821                 struct io_sr_msg        sr_msg;
822                 struct io_open          open;
823                 struct io_close         close;
824                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
825                 struct io_fadvise       fadvise;
826                 struct io_madvise       madvise;
827                 struct io_epoll         epoll;
828                 struct io_splice        splice;
829                 struct io_provide_buf   pbuf;
830                 struct io_statx         statx;
831                 struct io_shutdown      shutdown;
832                 struct io_rename        rename;
833                 struct io_unlink        unlink;
834                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
835                 struct io_completion    compl;
836         };
837
838         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
839         void                            *async_data;
840         u8                              opcode;
841         /* polled IO has completed */
842         u8                              iopoll_completed;
843
844         u16                             buf_index;
845         u32                             result;
846
847         struct io_ring_ctx              *ctx;
848         unsigned int                    flags;
849         atomic_t                        refs;
850         struct task_struct              *task;
851         u64                             user_data;
852
853         struct io_kiocb                 *link;
854         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
855
856         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
857         struct list_head                inflight_entry;
858         struct io_task_work             io_task_work;
859         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
860         struct hlist_node               hash_node;
861         struct async_poll               *apoll;
862         struct io_wq_work               work;
863         const struct cred               *creds;
864
865         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
866         struct io_mapped_ubuf           *imu;
867 };
868
869 struct io_tctx_node {
870         struct list_head        ctx_node;
871         struct task_struct      *task;
872         struct io_ring_ctx      *ctx;
873 };
874
875 struct io_defer_entry {
876         struct list_head        list;
877         struct io_kiocb         *req;
878         u32                     seq;
879 };
880
881 struct io_op_def {
882         /* needs req->file assigned */
883         unsigned                needs_file : 1;
884         /* hash wq insertion if file is a regular file */
885         unsigned                hash_reg_file : 1;
886         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
887         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
888         /* opcode is not supported by this kernel */
889         unsigned                not_supported : 1;
890         /* set if opcode supports polled "wait" */
891         unsigned                pollin : 1;
892         unsigned                pollout : 1;
893         /* op supports buffer selection */
894         unsigned                buffer_select : 1;
895         /* do prep async if is going to be punted */
896         unsigned                needs_async_setup : 1;
897         /* should block plug */
898         unsigned                plug : 1;
899         /* size of async data needed, if any */
900         unsigned short          async_size;
901 };
902
903 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
904         [IORING_OP_NOP] = {},
905         [IORING_OP_READV] = {
906                 .needs_file             = 1,
907                 .unbound_nonreg_file    = 1,
908                 .pollin                 = 1,
909                 .buffer_select          = 1,
910                 .needs_async_setup      = 1,
911                 .plug                   = 1,
912                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
913         },
914         [IORING_OP_WRITEV] = {
915                 .needs_file             = 1,
916                 .hash_reg_file          = 1,
917                 .unbound_nonreg_file    = 1,
918                 .pollout                = 1,
919                 .needs_async_setup      = 1,
920                 .plug                   = 1,
921                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
922         },
923         [IORING_OP_FSYNC] = {
924                 .needs_file             = 1,
925         },
926         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
927                 .needs_file             = 1,
928                 .unbound_nonreg_file    = 1,
929                 .pollin                 = 1,
930                 .plug                   = 1,
931                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
932         },
933         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
934                 .needs_file             = 1,
935                 .hash_reg_file          = 1,
936                 .unbound_nonreg_file    = 1,
937                 .pollout                = 1,
938                 .plug                   = 1,
939                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
940         },
941         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
942                 .needs_file             = 1,
943                 .unbound_nonreg_file    = 1,
944         },
945         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
946         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
947                 .needs_file             = 1,
948         },
949         [IORING_OP_SENDMSG] = {
950                 .needs_file             = 1,
951                 .unbound_nonreg_file    = 1,
952                 .pollout                = 1,
953                 .needs_async_setup      = 1,
954                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
955         },
956         [IORING_OP_RECVMSG] = {
957                 .needs_file             = 1,
958                 .unbound_nonreg_file    = 1,
959                 .pollin                 = 1,
960                 .buffer_select          = 1,
961                 .needs_async_setup      = 1,
962                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
963         },
964         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
965                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
966         },
967         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
968                 /* used by timeout updates' prep() */
969         },
970         [IORING_OP_ACCEPT] = {
971                 .needs_file             = 1,
972                 .unbound_nonreg_file    = 1,
973                 .pollin                 = 1,
974         },
975         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
976         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
977                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
978         },
979         [IORING_OP_CONNECT] = {
980                 .needs_file             = 1,
981                 .unbound_nonreg_file    = 1,
982                 .pollout                = 1,
983                 .needs_async_setup      = 1,
984                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
985         },
986         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
987                 .needs_file             = 1,
988         },
989         [IORING_OP_OPENAT] = {},
990         [IORING_OP_CLOSE] = {},
991         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
992         [IORING_OP_STATX] = {},
993         [IORING_OP_READ] = {
994                 .needs_file             = 1,
995                 .unbound_nonreg_file    = 1,
996                 .pollin                 = 1,
997                 .buffer_select          = 1,
998                 .plug                   = 1,
999                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1000         },
1001         [IORING_OP_WRITE] = {
1002                 .needs_file             = 1,
1003                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1004                 .pollout                = 1,
1005                 .plug                   = 1,
1006                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1007         },
1008         [IORING_OP_FADVISE] = {
1009                 .needs_file             = 1,
1010         },
1011         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1012         [IORING_OP_SEND] = {
1013                 .needs_file             = 1,
1014                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1015                 .pollout                = 1,
1016         },
1017         [IORING_OP_RECV] = {
1018                 .needs_file             = 1,
1019                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1020                 .pollin                 = 1,
1021                 .buffer_select          = 1,
1022         },
1023         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1024         },
1025         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1026                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1027         },
1028         [IORING_OP_SPLICE] = {
1029                 .needs_file             = 1,
1030                 .hash_reg_file          = 1,
1031                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1032         },
1033         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1034         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1035         [IORING_OP_TEE] = {
1036                 .needs_file             = 1,
1037                 .hash_reg_file          = 1,
1038                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1039         },
1040         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1041                 .needs_file             = 1,
1042         },
1043         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1044         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1045 };
1046
1047 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1048 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1049 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1050                                          struct task_struct *task,
1051                                          bool cancel_all);
1052 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1053 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx);
1054
1055 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1056                                  long res, unsigned int cflags);
1057 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1058 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1059 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1060 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1061 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1062 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1063 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1064                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1065                                      unsigned nr_args);
1066 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1067 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1068                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1069 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1070 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1071
1072 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1073 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1074 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req);
1075 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1076
1077 static void io_fallback_req_func(struct work_struct *unused);
1078
1079 static struct kmem_cache *req_cachep;
1080
1081 static const struct file_operations io_uring_fops;
1082
1083 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1084 {
1085 #if defined(CONFIG_UNIX)
1086         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1087                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1088
1089                 return ctx->ring_sock->sk;
1090         }
1091 #endif
1092         return NULL;
1093 }
1094 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1095
1096 #define io_for_each_link(pos, head) \
1097         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1098
1099 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1100 {
1101         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1102
1103         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1104                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1105                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1106         }
1107 }
1108
1109 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1110 {
1111         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1112
1113         /* already at zero, wait for ->release() */
1114         if (!got)
1115                 wait_for_completion(compl);
1116         percpu_ref_resurrect(ref);
1117         if (got)
1118                 percpu_ref_put(ref);
1119 }
1120
1121 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1122                           bool cancel_all)
1123 {
1124         struct io_kiocb *req;
1125
1126         if (task && head->task != task)
1127                 return false;
1128         if (cancel_all)
1129                 return true;
1130
1131         io_for_each_link(req, head) {
1132                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1133                         return true;
1134         }
1135         return false;
1136 }
1137
1138 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1139 {
1140         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1141 }
1142
1143 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1144 {
1145         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1146
1147         complete(&ctx->ref_comp);
1148 }
1149
1150 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1151 {
1152         return !req->timeout.off;
1153 }
1154
1155 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1156 {
1157         struct io_ring_ctx *ctx;
1158         int hash_bits;
1159
1160         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1161         if (!ctx)
1162                 return NULL;
1163
1164         /*
1165          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1166          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1167          */
1168         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1169         hash_bits -= 5;
1170         if (hash_bits <= 0)
1171                 hash_bits = 1;
1172         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1173         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1174                                         GFP_KERNEL);
1175         if (!ctx->cancel_hash)
1176                 goto err;
1177         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1178
1179         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1180         if (!ctx->dummy_ubuf)
1181                 goto err;
1182         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1183         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1184
1185         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1186                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1187                 goto err;
1188
1189         ctx->flags = p->flags;
1190         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1191         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1192         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wait);
1193         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1194         init_completion(&ctx->ref_comp);
1195         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1196         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1197         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1198         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1199         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1200         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1201         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1202         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1203         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1204         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1205         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1206         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1207         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1208         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1209         INIT_LIST_HEAD(&ctx->locked_free_list);
1210         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
1211         return ctx;
1212 err:
1213         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1214         kfree(ctx->cancel_hash);
1215         kfree(ctx);
1216         return NULL;
1217 }
1218
1219 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1220 {
1221         struct io_rings *r = ctx->rings;
1222
1223         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1224         ctx->cq_extra--;
1225 }
1226
1227 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1228 {
1229         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1230                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1231
1232                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1233         }
1234
1235         return false;
1236 }
1237
1238 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1239 {
1240         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1241                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1242                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1243         }
1244 }
1245
1246 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1247 {
1248         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1249         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1250
1251         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
1252                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1253                 req->creds = get_current_cred();
1254         }
1255
1256         req->work.list.next = NULL;
1257         req->work.flags = 0;
1258         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1259                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1260
1261         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1262                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1263                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1264         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1265                 if (def->unbound_nonreg_file)
1266                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1267         }
1268
1269         switch (req->opcode) {
1270         case IORING_OP_SPLICE:
1271         case IORING_OP_TEE:
1272                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1273                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1274                 break;
1275         }
1276 }
1277
1278 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1279 {
1280         struct io_kiocb *cur;
1281
1282         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1283                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1284
1285                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1286                 io_for_each_link(cur, req)
1287                         io_prep_async_work(cur);
1288                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1289         } else {
1290                 io_for_each_link(cur, req)
1291                         io_prep_async_work(cur);
1292         }
1293 }
1294
1295 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1296 {
1297         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1298         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1299         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1300
1301         BUG_ON(!tctx);
1302         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1303
1304         /* init ->work of the whole link before punting */
1305         io_prep_async_link(req);
1306
1307         /*
1308          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
1309          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
1310          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
1311          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
1312          * worker for it).
1313          */
1314         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
1315                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1316
1317         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1318                                         &req->work, req->flags);
1319         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1320         if (link)
1321                 io_queue_linked_timeout(link);
1322 }
1323
1324 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1325         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1326 {
1327         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1328
1329         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1330                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1331                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1332                 list_del_init(&req->timeout.list);
1333                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1334                 io_put_req_deferred(req, 1);
1335         }
1336 }
1337
1338 static void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1339 {
1340         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
1341                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1342                                                 struct io_defer_entry, list);
1343
1344                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1345                         break;
1346                 list_del_init(&de->list);
1347                 io_req_task_queue(de->req);
1348                 kfree(de);
1349         }
1350 }
1351
1352 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1353 {
1354         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1355
1356         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1357                 u32 events_needed, events_got;
1358                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1359                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1360
1361                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1362                         break;
1363
1364                 /*
1365                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1366                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1367                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1368                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1369                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1370                  */
1371                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1372                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1373                 if (events_got < events_needed)
1374                         break;
1375
1376                 list_del_init(&req->timeout.list);
1377                 io_kill_timeout(req, 0);
1378         }
1379         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1380 }
1381
1382 static void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1383 {
1384         if (ctx->off_timeout_used)
1385                 io_flush_timeouts(ctx);
1386         if (ctx->drain_active)
1387                 io_queue_deferred(ctx);
1388 }
1389
1390 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1391 {
1392         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active))
1393                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1394         /* order cqe stores with ring update */
1395         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1396 }
1397
1398 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1399 {
1400         struct io_rings *r = ctx->rings;
1401
1402         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1403 }
1404
1405 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1406 {
1407         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1408 }
1409
1410 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1411 {
1412         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1413         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1414
1415         /*
1416          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1417          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1418          * fill the cq entry
1419          */
1420         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1421                 return NULL;
1422
1423         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1424         return &rings->cqes[tail & mask];
1425 }
1426
1427 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1428 {
1429         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1430                 return false;
1431         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1432                 return false;
1433         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1434 }
1435
1436 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1437 {
1438         /* see waitqueue_active() comment */
1439         smp_mb();
1440
1441         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1442                 wake_up(&ctx->cq_wait);
1443         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1444                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1445         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1446                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1447         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1448                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1449                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1450         }
1451 }
1452
1453 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1454 {
1455         /* see waitqueue_active() comment */
1456         smp_mb();
1457
1458         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1459                 if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1460                         wake_up(&ctx->cq_wait);
1461         }
1462         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1463                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1464         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1465                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1466                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1467         }
1468 }
1469
1470 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1471 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1472 {
1473         unsigned long flags;
1474         bool all_flushed, posted;
1475
1476         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1477                 return false;
1478
1479         posted = false;
1480         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1481         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1482                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1483                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1484
1485                 if (!cqe && !force)
1486                         break;
1487                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1488                                         struct io_overflow_cqe, list);
1489                 if (cqe)
1490                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1491                 else
1492                         io_account_cq_overflow(ctx);
1493
1494                 posted = true;
1495                 list_del(&ocqe->list);
1496                 kfree(ocqe);
1497         }
1498
1499         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1500         if (all_flushed) {
1501                 clear_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1502                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1503         }
1504
1505         if (posted)
1506                 io_commit_cqring(ctx);
1507         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1508         if (posted)
1509                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1510         return all_flushed;
1511 }
1512
1513 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1514 {
1515         bool ret = true;
1516
1517         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow)) {
1518                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1519                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1520                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1521                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force);
1522                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1523                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1524         }
1525
1526         return ret;
1527 }
1528
1529 /*
1530  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1531  * see commit f958d7b528b1 for details.
1532  */
1533 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1534         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1535
1536 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1537 {
1538         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1539 }
1540
1541 static inline bool req_ref_sub_and_test(struct io_kiocb *req, int refs)
1542 {
1543         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1544         return atomic_sub_and_test(refs, &req->refs);
1545 }
1546
1547 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1548 {
1549         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1550         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1551 }
1552
1553 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1554 {
1555         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1556 }
1557
1558 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1559 {
1560         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1561         atomic_inc(&req->refs);
1562 }
1563
1564 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1565                                      long res, unsigned int cflags)
1566 {
1567         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1568
1569         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1570         if (!ocqe) {
1571                 /*
1572                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1573                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1574                  * on the floor.
1575                  */
1576                 io_account_cq_overflow(ctx);
1577                 return false;
1578         }
1579         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1580                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1581                 ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1582         }
1583         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1584         ocqe->cqe.res = res;
1585         ocqe->cqe.flags = cflags;
1586         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1587         return true;
1588 }
1589
1590 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1591                                           long res, unsigned int cflags)
1592 {
1593         struct io_uring_cqe *cqe;
1594
1595         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1596
1597         /*
1598          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1599          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1600          * the ring.
1601          */
1602         cqe = io_get_cqe(ctx);
1603         if (likely(cqe)) {
1604                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1605                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1606                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1607                 return true;
1608         }
1609         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1610 }
1611
1612 /* not as hot to bloat with inlining */
1613 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1614                                           long res, unsigned int cflags)
1615 {
1616         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1617 }
1618
1619 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1620                                  unsigned int cflags)
1621 {
1622         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1623         unsigned long flags;
1624
1625         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1626         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1627         /*
1628          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1629          * free_list cache.
1630          */
1631         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1632                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1633                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL))
1634                                 io_disarm_next(req);
1635                         if (req->link) {
1636                                 io_req_task_queue(req->link);
1637                                 req->link = NULL;
1638                         }
1639                 }
1640                 io_dismantle_req(req);
1641                 io_put_task(req->task, 1);
1642                 list_add(&req->compl.list, &ctx->locked_free_list);
1643                 ctx->locked_free_nr++;
1644         } else {
1645                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1646                         req = NULL;
1647         }
1648         io_commit_cqring(ctx);
1649         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1650
1651         if (req) {
1652                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1653                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1654         }
1655 }
1656
1657 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1658 {
1659         return req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1660 }
1661
1662 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1663                                   unsigned int cflags)
1664 {
1665         if (io_req_needs_clean(req))
1666                 io_clean_op(req);
1667         req->result = res;
1668         req->compl.cflags = cflags;
1669         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1670 }
1671
1672 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1673                                      long res, unsigned cflags)
1674 {
1675         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1676                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1677         else
1678                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1679 }
1680
1681 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1682 {
1683         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1684 }
1685
1686 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1687 {
1688         req_set_fail(req);
1689         io_put_req(req);
1690         io_req_complete_post(req, res, 0);
1691 }
1692
1693 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1694                                         struct io_comp_state *cs)
1695 {
1696         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1697         list_splice_init(&ctx->locked_free_list, &cs->free_list);
1698         ctx->locked_free_nr = 0;
1699         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1700 }
1701
1702 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1703 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1704 {
1705         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1706         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1707         int nr;
1708
1709         /*
1710          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1711          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1712          * side cache.
1713          */
1714         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1715                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
1716
1717         nr = state->free_reqs;
1718         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1719                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&cs->free_list,
1720                                                 struct io_kiocb, compl.list);
1721
1722                 list_del(&req->compl.list);
1723                 state->reqs[nr++] = req;
1724                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1725                         break;
1726         }
1727
1728         state->free_reqs = nr;
1729         return nr != 0;
1730 }
1731
1732 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1733 {
1734         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1735
1736         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(state->reqs) < IO_REQ_ALLOC_BATCH);
1737
1738         if (!state->free_reqs) {
1739                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1740                 int ret, i;
1741
1742                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1743                         goto got_req;
1744
1745                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1746                                             state->reqs);
1747
1748                 /*
1749                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1750                  * retry single alloc to be on the safe side.
1751                  */
1752                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1753                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1754                         if (!state->reqs[0])
1755                                 return NULL;
1756                         ret = 1;
1757                 }
1758
1759                 /*
1760                  * Don't initialise the fields below on every allocation, but
1761                  * do that in advance and keep valid on free.
1762                  */
1763                 for (i = 0; i < ret; i++) {
1764                         struct io_kiocb *req = state->reqs[i];
1765
1766                         req->ctx = ctx;
1767                         req->link = NULL;
1768                         req->async_data = NULL;
1769                         /* not necessary, but safer to zero */
1770                         req->result = 0;
1771                 }
1772                 state->free_reqs = ret;
1773         }
1774 got_req:
1775         state->free_reqs--;
1776         return state->reqs[state->free_reqs];
1777 }
1778
1779 static inline void io_put_file(struct file *file)
1780 {
1781         if (file)
1782                 fput(file);
1783 }
1784
1785 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1786 {
1787         unsigned int flags = req->flags;
1788
1789         if (io_req_needs_clean(req))
1790                 io_clean_op(req);
1791         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1792                 io_put_file(req->file);
1793         if (req->fixed_rsrc_refs)
1794                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1795         if (req->async_data) {
1796                 kfree(req->async_data);
1797                 req->async_data = NULL;
1798         }
1799 }
1800
1801 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1802 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1803 {
1804         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1805
1806         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1807         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1808                 wake_up(&tctx->wait);
1809         put_task_struct_many(task, nr);
1810 }
1811
1812 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1813 {
1814         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1815
1816         io_dismantle_req(req);
1817         io_put_task(req->task, 1);
1818
1819         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1820         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1821 }
1822
1823 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1824 {
1825         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1826
1827         req->link = nxt->link;
1828         nxt->link = NULL;
1829 }
1830
1831 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1832         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1833 {
1834         struct io_kiocb *link = req->link;
1835
1836         /*
1837          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1838          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1839          */
1840         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1841                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1842
1843                 io_remove_next_linked(req);
1844                 link->timeout.head = NULL;
1845                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1846                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
1847                                              -ECANCELED, 0);
1848                         io_put_req_deferred(link, 1);
1849                         return true;
1850                 }
1851         }
1852         return false;
1853 }
1854
1855 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1856         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1857 {
1858         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1859
1860         req->link = NULL;
1861         while (link) {
1862                 nxt = link->link;
1863                 link->link = NULL;
1864
1865                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1866                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, -ECANCELED, 0);
1867                 io_put_req_deferred(link, 2);
1868                 link = nxt;
1869         }
1870 }
1871
1872 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1873         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1874 {
1875         bool posted = false;
1876
1877         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1878                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1879         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
1880                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
1881                 posted |= (req->link != NULL);
1882                 io_fail_links(req);
1883         }
1884         return posted;
1885 }
1886
1887 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1888 {
1889         struct io_kiocb *nxt;
1890
1891         /*
1892          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1893          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1894          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1895          * of the chain.
1896          */
1897         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)) {
1898                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1899                 unsigned long flags;
1900                 bool posted;
1901
1902                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1903                 posted = io_disarm_next(req);
1904                 if (posted)
1905                         io_commit_cqring(req->ctx);
1906                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1907                 if (posted)
1908                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1909         }
1910         nxt = req->link;
1911         req->link = NULL;
1912         return nxt;
1913 }
1914
1915 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1916 {
1917         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1918                 return NULL;
1919         return __io_req_find_next(req);
1920 }
1921
1922 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1923 {
1924         if (!ctx)
1925                 return;
1926         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1927                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1928                 io_submit_flush_completions(ctx);
1929                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1930         }
1931         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1932 }
1933
1934 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1935 {
1936         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1937         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
1938                                                   task_work);
1939
1940         while (1) {
1941                 struct io_wq_work_node *node;
1942
1943                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1944                 node = tctx->task_list.first;
1945                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1946                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1947
1948                 while (node) {
1949                         struct io_wq_work_node *next = node->next;
1950                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1951                                                             io_task_work.node);
1952
1953                         if (req->ctx != ctx) {
1954                                 ctx_flush_and_put(ctx);
1955                                 ctx = req->ctx;
1956                                 percpu_ref_get(&ctx->refs);
1957                         }
1958                         req->io_task_work.func(req);
1959                         node = next;
1960                 }
1961                 if (wq_list_empty(&tctx->task_list)) {
1962                         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1963                         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1964                         if (wq_list_empty(&tctx->task_list)) {
1965                                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1966                                 break;
1967                         }
1968                         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1969                         /* another tctx_task_work() is enqueued, yield */
1970                         if (test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1971                                 break;
1972                 }
1973                 cond_resched();
1974         }
1975
1976         ctx_flush_and_put(ctx);
1977 }
1978
1979 static void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1980 {
1981         struct task_struct *tsk = req->task;
1982         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1983         enum task_work_notify_mode notify;
1984         struct io_wq_work_node *node;
1985         unsigned long flags;
1986
1987         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1988
1989         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1990         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1991         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1992
1993         /* task_work already pending, we're done */
1994         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1995             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1996                 return;
1997         if (unlikely(tsk->flags & PF_EXITING))
1998                 goto fail;
1999
2000         /*
2001          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2002          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2003          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2004          * will do the job.
2005          */
2006         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
2007         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
2008                 wake_up_process(tsk);
2009                 return;
2010         }
2011 fail:
2012         clear_bit(0, &tctx->task_state);
2013         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2014         node = tctx->task_list.first;
2015         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2016         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2017
2018         while (node) {
2019                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
2020                 node = node->next;
2021                 if (llist_add(&req->io_task_work.fallback_node,
2022                               &req->ctx->fallback_llist))
2023                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
2024         }
2025 }
2026
2027 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req)
2028 {
2029         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2030
2031         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
2032         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2033         io_req_complete_failed(req, req->result);
2034         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2035 }
2036
2037 static void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2038 {
2039         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2040
2041         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2042         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2043         if (!(req->task->flags & PF_EXITING) && !req->task->in_execve)
2044                 __io_queue_sqe(req);
2045         else
2046                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2047         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2048 }
2049
2050 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2051 {
2052         req->result = ret;
2053         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
2054         io_req_task_work_add(req);
2055 }
2056
2057 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2058 {
2059         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
2060         io_req_task_work_add(req);
2061 }
2062
2063 static void io_req_task_queue_reissue(struct io_kiocb *req)
2064 {
2065         req->io_task_work.func = io_queue_async_work;
2066         io_req_task_work_add(req);
2067 }
2068
2069 static inline 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         struct task_struct      *task;
2085         int                     task_refs;
2086         int                     ctx_refs;
2087 };
2088
2089 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2090 {
2091         rb->task_refs = 0;
2092         rb->ctx_refs = 0;
2093         rb->task = NULL;
2094 }
2095
2096 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2097                                      struct req_batch *rb)
2098 {
2099         if (rb->task)
2100                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2101         if (rb->ctx_refs)
2102                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2103 }
2104
2105 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2106                               struct io_submit_state *state)
2107 {
2108         io_queue_next(req);
2109         io_dismantle_req(req);
2110
2111         if (req->task != rb->task) {
2112                 if (rb->task)
2113                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2114                 rb->task = req->task;
2115                 rb->task_refs = 0;
2116         }
2117         rb->task_refs++;
2118         rb->ctx_refs++;
2119
2120         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2121                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2122         else
2123                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2124 }
2125
2126 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
2127 {
2128         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
2129         int i, nr = cs->nr;
2130         struct req_batch rb;
2131
2132         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2133         for (i = 0; i < nr; i++) {
2134                 struct io_kiocb *req = cs->reqs[i];
2135
2136                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2137                                         req->compl.cflags);
2138         }
2139         io_commit_cqring(ctx);
2140         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2141         io_cqring_ev_posted(ctx);
2142
2143         io_init_req_batch(&rb);
2144         for (i = 0; i < nr; i++) {
2145                 struct io_kiocb *req = cs->reqs[i];
2146
2147                 /* submission and completion refs */
2148                 if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2149                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2150         }
2151
2152         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2153         cs->nr = 0;
2154 }
2155
2156 /*
2157  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2158  * was the last reference to this request.
2159  */
2160 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2161 {
2162         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2163
2164         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2165                 nxt = io_req_find_next(req);
2166                 __io_free_req(req);
2167         }
2168         return nxt;
2169 }
2170
2171 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2172 {
2173         if (req_ref_put_and_test(req))
2174                 io_free_req(req);
2175 }
2176
2177 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2178 {
2179         req->io_task_work.func = io_free_req;
2180         io_req_task_work_add(req);
2181 }
2182
2183 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2184 {
2185         if (req_ref_sub_and_test(req, refs))
2186                 io_free_req_deferred(req);
2187 }
2188
2189 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2190 {
2191         /* See comment at the top of this file */
2192         smp_rmb();
2193         return __io_cqring_events(ctx);
2194 }
2195
2196 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2197 {
2198         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2199
2200         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2201         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2202 }
2203
2204 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2205 {
2206         unsigned int cflags;
2207
2208         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2209         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2210         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2211         kfree(kbuf);
2212         return cflags;
2213 }
2214
2215 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2216 {
2217         struct io_buffer *kbuf;
2218
2219         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2220         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2221 }
2222
2223 static inline bool io_run_task_work(void)
2224 {
2225         if (current->task_works) {
2226                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2227                 task_work_run();
2228                 return true;
2229         }
2230
2231         return false;
2232 }
2233
2234 /*
2235  * Find and free completed poll iocbs
2236  */
2237 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2238                                struct list_head *done, bool resubmit)
2239 {
2240         struct req_batch rb;
2241         struct io_kiocb *req;
2242
2243         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2244         smp_rmb();
2245
2246         io_init_req_batch(&rb);
2247         while (!list_empty(done)) {
2248                 int cflags = 0;
2249
2250                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2251                 list_del(&req->inflight_entry);
2252
2253                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN && resubmit &&
2254                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2255                         req->iopoll_completed = 0;
2256                         req_ref_get(req);
2257                         io_req_task_queue_reissue(req);
2258                         continue;
2259                 }
2260
2261                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2262                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2263
2264                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result, cflags);
2265                 (*nr_events)++;
2266
2267                 if (req_ref_put_and_test(req))
2268                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2269         }
2270
2271         io_commit_cqring(ctx);
2272         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2273         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2274 }
2275
2276 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2277                         long min, bool resubmit)
2278 {
2279         struct io_kiocb *req, *tmp;
2280         LIST_HEAD(done);
2281         bool spin;
2282         int ret;
2283
2284         /*
2285          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2286          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2287          */
2288         spin = !ctx->poll_multi_queue && *nr_events < min;
2289
2290         ret = 0;
2291         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2292                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2293
2294                 /*
2295                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2296                  * If we find a request that requires polling, break out
2297                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2298                  */
2299                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2300                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2301                         continue;
2302                 }
2303                 if (!list_empty(&done))
2304                         break;
2305
2306                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2307                 if (ret < 0)
2308                         break;
2309
2310                 /* iopoll may have completed current req */
2311                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2312                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2313
2314                 if (ret && spin)
2315                         spin = false;
2316                 ret = 0;
2317         }
2318
2319         if (!list_empty(&done))
2320                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done, resubmit);
2321
2322         return ret;
2323 }
2324
2325 /*
2326  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2327  * find and complete them.
2328  */
2329 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2330 {
2331         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2332                 return;
2333
2334         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2335         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2336                 unsigned int nr_events = 0;
2337
2338                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0, false);
2339
2340                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2341                 if (nr_events == 0)
2342                         break;
2343                 /*
2344                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2345                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2346                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2347                  */
2348                 if (need_resched()) {
2349                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2350                         cond_resched();
2351                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2352                 }
2353         }
2354         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2355 }
2356
2357 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2358 {
2359         unsigned int nr_events = 0;
2360         int ret = 0;
2361
2362         /*
2363          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2364          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2365          * that got punted to a workqueue.
2366          */
2367         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2368         /*
2369          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2370          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2371          * already triggered a CQE (eg in error).
2372          */
2373         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2374                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2375         if (io_cqring_events(ctx))
2376                 goto out;
2377         do {
2378                 /*
2379                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2380                  * application entering polling for a command before it gets
2381                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2382                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2383                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2384                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2385                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2386                  * very same mutex.
2387                  */
2388                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2389                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
2390
2391                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2392                         io_run_task_work();
2393                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2394
2395                         /* some requests don't go through iopoll_list */
2396                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
2397                             list_empty(&ctx->iopoll_list))
2398                                 break;
2399                 }
2400                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min, true);
2401         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2402 out:
2403         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2404         return ret;
2405 }
2406
2407 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2408 {
2409         /*
2410          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2411          * thread.
2412          */
2413         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2414                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2415
2416                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2417                 sb_end_write(sb);
2418         }
2419 }
2420
2421 #ifdef CONFIG_BLOCK
2422 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2423 {
2424         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2425
2426         if (!rw)
2427                 return !io_req_prep_async(req);
2428         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2429         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2430         return true;
2431 }
2432
2433 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2434 {
2435         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2436         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2437
2438         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2439                 return false;
2440         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2441             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2442                 return false;
2443         /*
2444          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2445          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2446          * -EAGAIN.
2447          */
2448         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2449                 return false;
2450         /*
2451          * Play it safe and assume not safe to re-import and reissue if we're
2452          * not in the original thread group (or in task context).
2453          */
2454         if (!same_thread_group(req->task, current) || !in_task())
2455                 return false;
2456         return true;
2457 }
2458 #else
2459 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2460 {
2461         return false;
2462 }
2463 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2464 {
2465         return false;
2466 }
2467 #endif
2468
2469 static void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
2470 {
2471         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
2472                                                 fallback_work.work);
2473         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
2474         struct io_kiocb *req, *tmp;
2475
2476         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.fallback_node)
2477                 req->io_task_work.func(req);
2478 }
2479
2480 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2481                              unsigned int issue_flags)
2482 {
2483         int cflags = 0;
2484
2485         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2486                 kiocb_end_write(req);
2487         if (res != req->result) {
2488                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2489                     io_rw_should_reissue(req)) {
2490                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2491                         return;
2492                 }
2493                 req_set_fail(req);
2494         }
2495         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2496                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2497         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2498 }
2499
2500 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2501 {
2502         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2503
2504         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2505 }
2506
2507 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2508 {
2509         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2510
2511         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2512                 kiocb_end_write(req);
2513         if (unlikely(res != req->result)) {
2514                 if (!(res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2515                     io_resubmit_prep(req))) {
2516                         req_set_fail(req);
2517                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2518                 }
2519         }
2520
2521         WRITE_ONCE(req->result, res);
2522         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2523         smp_wmb();
2524         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2525 }
2526
2527 /*
2528  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2529  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2530  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2531  * accessing the kiocb cookie.
2532  */
2533 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2534 {
2535         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2536         const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
2537
2538         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2539         if (unlikely(in_async))
2540                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2541
2542         /*
2543          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2544          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2545          * different devices.
2546          */
2547         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2548                 ctx->poll_multi_queue = false;
2549         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
2550                 struct io_kiocb *list_req;
2551                 unsigned int queue_num0, queue_num1;
2552
2553                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2554                                                 inflight_entry);
2555
2556                 if (list_req->file != req->file) {
2557                         ctx->poll_multi_queue = true;
2558                 } else {
2559                         queue_num0 = blk_qc_t_to_queue_num(list_req->rw.kiocb.ki_cookie);
2560                         queue_num1 = blk_qc_t_to_queue_num(req->rw.kiocb.ki_cookie);
2561                         if (queue_num0 != queue_num1)
2562                                 ctx->poll_multi_queue = true;
2563                 }
2564         }
2565
2566         /*
2567          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2568          * it to the front so we find it first.
2569          */
2570         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2571                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2572         else
2573                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2574
2575         if (unlikely(in_async)) {
2576                 /*
2577                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2578                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2579                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2580                  * whether should wake up sq thread.
2581                  */
2582                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2583                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2584                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2585
2586                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2587         }
2588 }
2589
2590 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2591 {
2592         if (state->file_refs) {
2593                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2594                 state->file_refs = 0;
2595         }
2596 }
2597
2598 /*
2599  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2600  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2601  * has more than one submission.
2602  */
2603 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2604 {
2605         if (!state)
2606                 return fget(fd);
2607
2608         if (state->file_refs) {
2609                 if (state->fd == fd) {
2610                         state->file_refs--;
2611                         return state->file;
2612                 }
2613                 io_state_file_put(state);
2614         }
2615         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2616         if (unlikely(!state->file))
2617                 return NULL;
2618
2619         state->fd = fd;
2620         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2621         return state->file;
2622 }
2623
2624 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2625 {
2626         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2627 }
2628
2629 /*
2630  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2631  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2632  * inline.
2633  */
2634 static bool __io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2635 {
2636         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2637
2638         if (S_ISBLK(mode)) {
2639                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2640                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2641                         return true;
2642                 return false;
2643         }
2644         if (S_ISSOCK(mode))
2645                 return true;
2646         if (S_ISREG(mode)) {
2647                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2648                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2649                     file->f_op != &io_uring_fops)
2650                         return true;
2651                 return false;
2652         }
2653
2654         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2655         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2656                 return true;
2657
2658         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2659                 return false;
2660
2661         if (rw == READ)
2662                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2663
2664         return file->f_op->write_iter != NULL;
2665 }
2666
2667 static bool io_file_supports_async(struct io_kiocb *req, int rw)
2668 {
2669         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_ASYNC_READ))
2670                 return true;
2671         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_ASYNC_WRITE))
2672                 return true;
2673
2674         return __io_file_supports_async(req->file, rw);
2675 }
2676
2677 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2678 {
2679         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2680         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2681         struct file *file = req->file;
2682         unsigned ioprio;
2683         int ret;
2684
2685         if (!(req->flags & REQ_F_ISREG) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2686                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2687
2688         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2689         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2690                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2691                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2692         }
2693         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2694         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2695         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2696         if (unlikely(ret))
2697                 return ret;
2698
2699         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2700         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2701                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2702
2703         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2704         if (ioprio) {
2705                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2706                 if (ret)
2707                         return ret;
2708
2709                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2710         } else
2711                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2712
2713         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2714                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2715                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2716                         return -EOPNOTSUPP;
2717
2718                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2719                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2720                 req->iopoll_completed = 0;
2721         } else {
2722                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2723                         return -EINVAL;
2724                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2725         }
2726
2727         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2728             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2729                 req->imu = NULL;
2730                 io_req_set_rsrc_node(req);
2731         }
2732
2733         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2734         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2735         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2736         return 0;
2737 }
2738
2739 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2740 {
2741         switch (ret) {
2742         case -EIOCBQUEUED:
2743                 break;
2744         case -ERESTARTSYS:
2745         case -ERESTARTNOINTR:
2746         case -ERESTARTNOHAND:
2747         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2748                 /*
2749                  * We can't just restart the syscall, since previously
2750                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2751                  * IO with EINTR.
2752                  */
2753                 ret = -EINTR;
2754                 fallthrough;
2755         default:
2756                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2757         }
2758 }
2759
2760 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2761                        unsigned int issue_flags)
2762 {
2763         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2764         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2765         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2766
2767         /* add previously done IO, if any */
2768         if (io && io->bytes_done > 0) {
2769                 if (ret < 0)
2770                         ret = io->bytes_done;
2771                 else
2772                         ret += io->bytes_done;
2773         }
2774
2775         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2776                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2777         if (ret >= 0 && check_reissue)
2778                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2779         else
2780                 io_rw_done(kiocb, ret);
2781
2782         if (check_reissue && (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
2783                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2784                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2785                         req_ref_get(req);
2786                         io_req_task_queue_reissue(req);
2787                 } else {
2788                         int cflags = 0;
2789
2790                         req_set_fail(req);
2791                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2792                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2793                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2794                 }
2795         }
2796 }
2797
2798 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
2799                              struct io_mapped_ubuf *imu)
2800 {
2801         size_t len = req->rw.len;
2802         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2803         size_t offset;
2804
2805         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2806                 return -EFAULT;
2807         /* not inside the mapped region */
2808         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2809                 return -EFAULT;
2810
2811         /*
2812          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2813          * and advance us to the beginning.
2814          */
2815         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2816         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2817
2818         if (offset) {
2819                 /*
2820                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2821                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2822                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2823                  * we know that:
2824                  *
2825                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2826                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2827                  *    first and last bvec
2828                  *
2829                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2830                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2831                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2832                  * since we can just skip the first segment, which may not
2833                  * be PAGE_SIZE aligned.
2834                  */
2835                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2836
2837                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2838                         iov_iter_advance(iter, offset);
2839                 } else {
2840                         unsigned long seg_skip;
2841
2842                         /* skip first vec */
2843                         offset -= bvec->bv_len;
2844                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2845
2846                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2847                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2848                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2849                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2850                 }
2851         }
2852
2853         return 0;
2854 }
2855
2856 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2857 {
2858         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2859         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
2860         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2861
2862         if (likely(!imu)) {
2863                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2864                         return -EFAULT;
2865                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2866                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
2867                 req->imu = imu;
2868         }
2869         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
2870 }
2871
2872 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2873 {
2874         if (needs_lock)
2875                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2876 }
2877
2878 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2879 {
2880         /*
2881          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2882          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2883          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2884          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2885          */
2886         if (needs_lock)
2887                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2888 }
2889
2890 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2891                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2892                                           bool needs_lock)
2893 {
2894         struct io_buffer *head;
2895
2896         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2897                 return kbuf;
2898
2899         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2900
2901         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2902
2903         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2904         if (head) {
2905                 if (!list_empty(&head->list)) {
2906                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2907                                                         list);
2908                         list_del(&kbuf->list);
2909                 } else {
2910                         kbuf = head;
2911                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2912                 }
2913                 if (*len > kbuf->len)
2914                         *len = kbuf->len;
2915         } else {
2916                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2917         }
2918
2919         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2920
2921         return kbuf;
2922 }
2923
2924 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2925                                         bool needs_lock)
2926 {
2927         struct io_buffer *kbuf;
2928         u16 bgid;
2929
2930         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2931         bgid = req->buf_index;
2932         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2933         if (IS_ERR(kbuf))
2934                 return kbuf;
2935         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2936         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2937         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2938 }
2939
2940 #ifdef CONFIG_COMPAT
2941 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2942                                 bool needs_lock)
2943 {
2944         struct compat_iovec __user *uiov;
2945         compat_ssize_t clen;
2946         void __user *buf;
2947         ssize_t len;
2948
2949         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2950         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2951                 return -EFAULT;
2952         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2953                 return -EFAULT;
2954         if (clen < 0)
2955                 return -EINVAL;
2956
2957         len = clen;
2958         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2959         if (IS_ERR(buf))
2960                 return PTR_ERR(buf);
2961         iov[0].iov_base = buf;
2962         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2963         return 0;
2964 }
2965 #endif
2966
2967 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2968                                       bool needs_lock)
2969 {
2970         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2971         void __user *buf;
2972         ssize_t len;
2973
2974         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2975                 return -EFAULT;
2976
2977         len = iov[0].iov_len;
2978         if (len < 0)
2979                 return -EINVAL;
2980         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2981         if (IS_ERR(buf))
2982                 return PTR_ERR(buf);
2983         iov[0].iov_base = buf;
2984         iov[0].iov_len = len;
2985         return 0;
2986 }
2987
2988 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2989                                     bool needs_lock)
2990 {
2991         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2992                 struct io_buffer *kbuf;
2993
2994                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2995                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2996                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2997                 return 0;
2998         }
2999         if (req->rw.len != 1)
3000                 return -EINVAL;
3001
3002 #ifdef CONFIG_COMPAT
3003         if (req->ctx->compat)
3004                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3005 #endif
3006
3007         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3008 }
3009
3010 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3011                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3012 {
3013         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3014         size_t sqe_len = req->rw.len;
3015         u8 opcode = req->opcode;
3016         ssize_t ret;
3017
3018         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3019                 *iovec = NULL;
3020                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3021         }
3022
3023         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3024         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3025                 return -EINVAL;
3026
3027         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3028                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3029                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3030                         if (IS_ERR(buf))
3031                                 return PTR_ERR(buf);
3032                         req->rw.len = sqe_len;
3033                 }
3034
3035                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3036                 *iovec = NULL;
3037                 return ret;
3038         }
3039
3040         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3041                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3042                 if (!ret)
3043                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3044                 *iovec = NULL;
3045                 return ret;
3046         }
3047
3048         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3049                               req->ctx->compat);
3050 }
3051
3052 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3053 {
3054         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3055 }
3056
3057 /*
3058  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3059  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3060  */
3061 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3062 {
3063         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3064         struct file *file = req->file;
3065         ssize_t ret = 0;
3066
3067         /*
3068          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3069          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3070          * the kiocb to be handled from an async context.
3071          */
3072         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3073                 return -EOPNOTSUPP;
3074         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3075                 return -EAGAIN;
3076
3077         while (iov_iter_count(iter)) {
3078                 struct iovec iovec;
3079                 ssize_t nr;
3080
3081                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3082                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3083                 } else {
3084                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3085                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3086                 }
3087
3088                 if (rw == READ) {
3089                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3090                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3091                 } else {
3092                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3093                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3094                 }
3095
3096                 if (nr < 0) {
3097                         if (!ret)
3098                                 ret = nr;
3099                         break;
3100                 }
3101                 ret += nr;
3102                 if (nr != iovec.iov_len)
3103                         break;
3104                 req->rw.len -= nr;
3105                 req->rw.addr += nr;
3106                 iov_iter_advance(iter, nr);
3107         }
3108
3109         return ret;
3110 }
3111
3112 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3113                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3114 {
3115         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3116
3117         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3118         rw->free_iovec = iovec;
3119         rw->bytes_done = 0;
3120         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3121         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3122                 return;
3123         if (!iovec) {
3124                 unsigned iov_off = 0;
3125
3126                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3127                 if (iter->iov != fast_iov) {
3128                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3129                         rw->iter.iov += iov_off;
3130                 }
3131                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3132                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3133                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3134         } else {
3135                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3136         }
3137 }
3138
3139 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3140 {
3141         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3142         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3143         return req->async_data == NULL;
3144 }
3145
3146 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3147                              const struct iovec *fast_iov,
3148                              struct iov_iter *iter, bool force)
3149 {
3150         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3151                 return 0;
3152         if (!req->async_data) {
3153                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3154                         kfree(iovec);
3155                         return -ENOMEM;
3156                 }
3157
3158                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3159         }
3160         return 0;
3161 }
3162
3163 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3164 {
3165         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3166         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3167         int ret;
3168
3169         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3170         if (unlikely(ret < 0))
3171                 return ret;
3172
3173         iorw->bytes_done = 0;
3174         iorw->free_iovec = iov;
3175         if (iov)
3176                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3177         return 0;
3178 }
3179
3180 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3181 {
3182         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3183                 return -EBADF;
3184         return io_prep_rw(req, sqe);
3185 }
3186
3187 /*
3188  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3189  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3190  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3191  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3192  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3193  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3194  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3195  * slow path.
3196  */
3197 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3198                              int sync, void *arg)
3199 {
3200         struct wait_page_queue *wpq;
3201         struct io_kiocb *req = wait->private;
3202         struct wait_page_key *key = arg;
3203
3204         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3205
3206         if (!wake_page_match(wpq, key))
3207                 return 0;
3208
3209         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3210         list_del_init(&wait->entry);
3211
3212         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3213         req_ref_get(req);
3214         io_req_task_queue(req);
3215         return 1;
3216 }
3217
3218 /*
3219  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3220  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3221  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3222  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3223  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3224  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3225  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3226  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3227  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3228  * async worker threads for a blocking retry.
3229  */
3230 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3231 {
3232         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3233         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3234         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3235
3236         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3237         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3238                 return false;
3239
3240         /* Only for buffered IO */
3241         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3242                 return false;
3243
3244         /*
3245          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3246          * support callback based unlocks
3247          */
3248         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3249                 return false;
3250
3251         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3252         wait->wait.private = req;
3253         wait->wait.flags = 0;
3254         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3255         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3256         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3257         kiocb->ki_waitq = wait;
3258         return true;
3259 }
3260
3261 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3262 {
3263         if (req->file->f_op->read_iter)
3264                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3265         else if (req->file->f_op->read)
3266                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3267         else
3268                 return -EINVAL;
3269 }
3270
3271 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3272 {
3273         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3274         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3275         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3276         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3277         ssize_t io_size, ret, ret2;
3278         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3279
3280         if (rw) {
3281                 iter = &rw->iter;
3282                 iovec = NULL;
3283         } else {
3284                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3285                 if (ret < 0)
3286                         return ret;
3287         }
3288         io_size = iov_iter_count(iter);
3289         req->result = io_size;
3290
3291         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3292         if (!force_nonblock)
3293                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3294         else
3295                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3296
3297         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3298         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, READ)) {
3299                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3300                 return ret ?: -EAGAIN;
3301         }
3302
3303         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3304         if (unlikely(ret)) {
3305                 kfree(iovec);
3306                 return ret;
3307         }
3308
3309         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3310
3311         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3312                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3313                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3314                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3315                         goto done;
3316                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3317                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3318                         goto done;
3319                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3320                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3321                 ret = 0;
3322         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3323                 goto out_free;
3324         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3325                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3326                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3327                 goto done;
3328         }
3329
3330         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3331         if (ret2)
3332                 return ret2;
3333
3334         iovec = NULL;
3335         rw = req->async_data;
3336         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3337         iter = &rw->iter;
3338
3339         do {
3340                 io_size -= ret;
3341                 rw->bytes_done += ret;
3342                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3343                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3344                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3345                         return -EAGAIN;
3346                 }
3347
3348                 /*
3349                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3350                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3351                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3352                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3353                  */
3354                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3355                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3356                         return 0;
3357                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3358                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3359         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3360 done:
3361         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3362 out_free:
3363         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3364         if (iovec)
3365                 kfree(iovec);
3366         return 0;
3367 }
3368
3369 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3370 {
3371         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3372                 return -EBADF;
3373         return io_prep_rw(req, sqe);
3374 }
3375
3376 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3377 {
3378         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3379         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3380         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3381         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3382         ssize_t ret, ret2, io_size;
3383         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3384
3385         if (rw) {
3386                 iter = &rw->iter;
3387                 iovec = NULL;
3388         } else {
3389                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3390                 if (ret < 0)
3391                         return ret;
3392         }
3393         io_size = iov_iter_count(iter);
3394         req->result = io_size;
3395
3396         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3397         if (!force_nonblock)
3398                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3399         else
3400                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3401
3402         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3403         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, WRITE))
3404                 goto copy_iov;
3405
3406         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3407         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3408             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3409                 goto copy_iov;
3410
3411         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3412         if (unlikely(ret))
3413                 goto out_free;
3414
3415         /*
3416          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3417          * which will be released by another thread in
3418          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3419          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3420          * we return to userspace.
3421          */
3422         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3423                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3424                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3425                                         SB_FREEZE_WRITE);
3426         }
3427         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3428
3429         if (req->file->f_op->write_iter)
3430                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3431         else if (req->file->f_op->write)
3432                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3433         else
3434                 ret2 = -EINVAL;
3435
3436         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3437                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3438                 ret2 = -EAGAIN;
3439         }
3440
3441         /*
3442          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3443          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3444          */
3445         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3446                 ret2 = -EAGAIN;
3447         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3448         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3449                 goto done;
3450         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3451                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3452                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3453                         goto copy_iov;
3454 done:
3455                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3456         } else {
3457 copy_iov:
3458                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3459                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3460                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3461                 return ret ?: -EAGAIN;
3462         }
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_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3471                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3472 {
3473         struct io_rename *ren = &req->rename;
3474         const char __user *oldf, *newf;
3475
3476         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3477                 return -EINVAL;
3478         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3479                 return -EINVAL;
3480         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3481                 return -EBADF;
3482
3483         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3484         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3485         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3486         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3487         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3488
3489         ren->oldpath = getname(oldf);
3490         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3491                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3492
3493         ren->newpath = getname(newf);
3494         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3495                 putname(ren->oldpath);
3496                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3497         }
3498
3499         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3500         return 0;
3501 }
3502
3503 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3504 {
3505         struct io_rename *ren = &req->rename;
3506         int ret;
3507
3508         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3509                 return -EAGAIN;
3510
3511         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3512                                 ren->newpath, ren->flags);
3513
3514         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3515         if (ret < 0)
3516                 req_set_fail(req);
3517         io_req_complete(req, ret);
3518         return 0;
3519 }
3520
3521 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3522                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3523 {
3524         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3525         const char __user *fname;
3526
3527         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3528                 return -EINVAL;
3529         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
3530                 return -EINVAL;
3531         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3532                 return -EBADF;
3533
3534         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3535
3536         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3537         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3538                 return -EINVAL;
3539
3540         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3541         un->filename = getname(fname);
3542         if (IS_ERR(un->filename))
3543                 return PTR_ERR(un->filename);
3544
3545         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3546         return 0;
3547 }
3548
3549 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3550 {
3551         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3552         int ret;
3553
3554         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3555                 return -EAGAIN;
3556
3557         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3558                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3559         else
3560                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3561
3562         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3563         if (ret < 0)
3564                 req_set_fail(req);
3565         io_req_complete(req, ret);
3566         return 0;
3567 }
3568
3569 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3570                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3571 {
3572 #if defined(CONFIG_NET)
3573         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3574                 return -EINVAL;
3575         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3576             sqe->buf_index)
3577                 return -EINVAL;
3578
3579         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3580         return 0;
3581 #else
3582         return -EOPNOTSUPP;
3583 #endif
3584 }
3585
3586 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3587 {
3588 #if defined(CONFIG_NET)
3589         struct socket *sock;
3590         int ret;
3591
3592         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3593                 return -EAGAIN;
3594
3595         sock = sock_from_file(req->file);
3596         if (unlikely(!sock))
3597                 return -ENOTSOCK;
3598
3599         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3600         if (ret < 0)
3601                 req_set_fail(req);
3602         io_req_complete(req, ret);
3603         return 0;
3604 #else
3605         return -EOPNOTSUPP;
3606 #endif
3607 }
3608
3609 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3610                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3611 {
3612         struct io_splice *sp = &req->splice;
3613         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3614
3615         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3616                 return -EINVAL;
3617
3618         sp->file_in = NULL;
3619         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3620         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3621
3622         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3623                 return -EINVAL;
3624
3625         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3626                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3627         if (!sp->file_in)
3628                 return -EBADF;
3629         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3630         return 0;
3631 }
3632
3633 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3634                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3635 {
3636         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3637                 return -EINVAL;
3638         return __io_splice_prep(req, sqe);
3639 }
3640
3641 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3642 {
3643         struct io_splice *sp = &req->splice;
3644         struct file *in = sp->file_in;
3645         struct file *out = sp->file_out;
3646         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3647         long ret = 0;
3648
3649         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3650                 return -EAGAIN;
3651         if (sp->len)
3652                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3653
3654         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3655                 io_put_file(in);
3656         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3657
3658         if (ret != sp->len)
3659                 req_set_fail(req);
3660         io_req_complete(req, ret);
3661         return 0;
3662 }
3663
3664 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3665 {
3666         struct io_splice *sp = &req->splice;
3667
3668         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3669         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3670         return __io_splice_prep(req, sqe);
3671 }
3672
3673 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3674 {
3675         struct io_splice *sp = &req->splice;
3676         struct file *in = sp->file_in;
3677         struct file *out = sp->file_out;
3678         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3679         loff_t *poff_in, *poff_out;
3680         long ret = 0;
3681
3682         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3683                 return -EAGAIN;
3684
3685         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3686         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3687
3688         if (sp->len)
3689                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3690
3691         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3692                 io_put_file(in);
3693         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3694
3695         if (ret != sp->len)
3696                 req_set_fail(req);
3697         io_req_complete(req, ret);
3698         return 0;
3699 }
3700
3701 /*
3702  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3703  */
3704 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3705 {
3706         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3707
3708         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3709                 return -EINVAL;
3710
3711         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3712         return 0;
3713 }
3714
3715 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3716 {
3717         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3718
3719         if (!req->file)
3720                 return -EBADF;
3721
3722         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3723                 return -EINVAL;
3724         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3725                 return -EINVAL;
3726
3727         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3728         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3729                 return -EINVAL;
3730
3731         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3732         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3733         return 0;
3734 }
3735
3736 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3737 {
3738         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3739         int ret;
3740
3741         /* fsync always requires a blocking context */
3742         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3743                 return -EAGAIN;
3744
3745         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3746                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3747                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3748         if (ret < 0)
3749                 req_set_fail(req);
3750         io_req_complete(req, ret);
3751         return 0;
3752 }
3753
3754 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3755                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3756 {
3757         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3758                 return -EINVAL;
3759         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3760                 return -EINVAL;
3761
3762         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3763         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3764         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3765         return 0;
3766 }
3767
3768 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3769 {
3770         int ret;
3771
3772         /* fallocate always requiring blocking context */
3773         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3774                 return -EAGAIN;
3775         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3776                                 req->sync.len);
3777         if (ret < 0)
3778                 req_set_fail(req);
3779         io_req_complete(req, ret);
3780         return 0;
3781 }
3782
3783 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3784 {
3785         const char __user *fname;
3786         int ret;
3787
3788         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3789                 return -EINVAL;
3790         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3791                 return -EBADF;
3792
3793         /* open.how should be already initialised */
3794         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3795                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3796
3797         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3798         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3799         req->open.filename = getname(fname);
3800         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3801                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3802                 req->open.filename = NULL;
3803                 return ret;
3804         }
3805         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3806         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3807         return 0;
3808 }
3809
3810 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3811 {
3812         u64 flags, mode;
3813
3814         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3815                 return -EINVAL;
3816         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3817         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3818         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3819         return __io_openat_prep(req, sqe);
3820 }
3821
3822 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3823 {
3824         struct open_how __user *how;
3825         size_t len;
3826         int ret;
3827
3828         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3829                 return -EINVAL;
3830         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3831         len = READ_ONCE(sqe->len);
3832         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3833                 return -EINVAL;
3834
3835         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3836                                         len);
3837         if (ret)
3838                 return ret;
3839
3840         return __io_openat_prep(req, sqe);
3841 }
3842
3843 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3844 {
3845         struct open_flags op;
3846         struct file *file;
3847         bool nonblock_set;
3848         bool resolve_nonblock;
3849         int ret;
3850
3851         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3852         if (ret)
3853                 goto err;
3854         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3855         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3856         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3857                 /*
3858                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3859                  * it'll always -EAGAIN
3860                  */
3861                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3862                         return -EAGAIN;
3863                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3864                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3865         }
3866
3867         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3868         if (ret < 0)
3869                 goto err;
3870
3871         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3872         if (IS_ERR(file)) {
3873                 /*
3874                  * We could hang on to this 'fd' on retrying, but seems like
3875                  * marginal gain for something that is now known to be a slower
3876                  * path. So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3877                  */
3878                 put_unused_fd(ret);
3879
3880                 ret = PTR_ERR(file);
3881                 /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3882                 if (ret == -EAGAIN &&
3883                     (!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)))
3884                         return -EAGAIN;
3885                 goto err;
3886         }
3887
3888         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3889                 file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3890         fsnotify_open(file);
3891         fd_install(ret, file);
3892 err:
3893         putname(req->open.filename);
3894         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3895         if (ret < 0)
3896                 req_set_fail(req);
3897         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3898         return 0;
3899 }
3900
3901 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3902 {
3903         return io_openat2(req, issue_flags);
3904 }
3905
3906 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3907                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3908 {
3909         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3910         u64 tmp;
3911
3912         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3913                 return -EINVAL;
3914
3915         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3916         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3917                 return -EINVAL;
3918
3919         memset(p, 0, sizeof(*p));
3920         p->nbufs = tmp;
3921         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3922         return 0;
3923 }
3924
3925 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3926                                int bgid, unsigned nbufs)
3927 {
3928         unsigned i = 0;
3929
3930         /* shouldn't happen */
3931         if (!nbufs)
3932                 return 0;
3933
3934         /* the head kbuf is the list itself */
3935         while (!list_empty(&buf->list)) {
3936                 struct io_buffer *nxt;
3937
3938                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3939                 list_del(&nxt->list);
3940                 kfree(nxt);
3941                 if (++i == nbufs)
3942                         return i;
3943         }
3944         i++;
3945         kfree(buf);
3946         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3947
3948         return i;
3949 }
3950
3951 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3952 {
3953         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3954         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3955         struct io_buffer *head;
3956         int ret = 0;
3957         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3958
3959         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3960
3961         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3962
3963         ret = -ENOENT;
3964         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3965         if (head)
3966                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3967         if (ret < 0)
3968                 req_set_fail(req);
3969
3970         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3971         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3972         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3973         return 0;
3974 }
3975
3976 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3977                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3978 {
3979         unsigned long size, tmp_check;
3980         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3981         u64 tmp;
3982
3983         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3984                 return -EINVAL;
3985
3986         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3987         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3988                 return -E2BIG;
3989         p->nbufs = tmp;
3990         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3991         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3992
3993         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
3994                                 &size))
3995                 return -EOVERFLOW;
3996         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
3997                 return -EOVERFLOW;
3998
3999         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
4000         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
4001                 return -EFAULT;
4002
4003         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4004         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4005         if (tmp > USHRT_MAX)
4006                 return -E2BIG;
4007         p->bid = tmp;
4008         return 0;
4009 }
4010
4011 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4012 {
4013         struct io_buffer *buf;
4014         u64 addr = pbuf->addr;
4015         int i, bid = pbuf->bid;
4016
4017         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4018                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4019                 if (!buf)
4020                         break;
4021
4022                 buf->addr = addr;
4023                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4024                 buf->bid = bid;
4025                 addr += pbuf->len;
4026                 bid++;
4027                 if (!*head) {
4028                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4029                         *head = buf;
4030                 } else {
4031                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4032                 }
4033         }
4034
4035         return i ? i : -ENOMEM;
4036 }
4037
4038 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4039 {
4040         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4041         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4042         struct io_buffer *head, *list;
4043         int ret = 0;
4044         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4045
4046         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4047
4048         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4049
4050         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4051
4052         ret = io_add_buffers(p, &head);
4053         if (ret >= 0 && !list) {
4054                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4055                 if (ret < 0)
4056                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4057         }
4058         if (ret < 0)
4059                 req_set_fail(req);
4060         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4061         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4062         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4063         return 0;
4064 }
4065
4066 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4067                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4068 {
4069 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4070         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4071                 return -EINVAL;
4072         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4073                 return -EINVAL;
4074
4075         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4076         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4077         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4078
4079         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4080                 struct epoll_event __user *ev;
4081
4082                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4083                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4084                         return -EFAULT;
4085         }
4086
4087         return 0;
4088 #else
4089         return -EOPNOTSUPP;
4090 #endif
4091 }
4092
4093 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4094 {
4095 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4096         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4097         int ret;
4098         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4099
4100         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4101         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4102                 return -EAGAIN;
4103
4104         if (ret < 0)
4105                 req_set_fail(req);
4106         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4107         return 0;
4108 #else
4109         return -EOPNOTSUPP;
4110 #endif
4111 }
4112
4113 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4114 {
4115 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4116         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4117                 return -EINVAL;
4118         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4119                 return -EINVAL;
4120
4121         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4122         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4123         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4124         return 0;
4125 #else
4126         return -EOPNOTSUPP;
4127 #endif
4128 }
4129
4130 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4131 {
4132 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4133         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4134         int ret;
4135
4136         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4137                 return -EAGAIN;
4138
4139         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4140         if (ret < 0)
4141                 req_set_fail(req);
4142         io_req_complete(req, ret);
4143         return 0;
4144 #else
4145         return -EOPNOTSUPP;
4146 #endif
4147 }
4148
4149 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4150 {
4151         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4152                 return -EINVAL;
4153         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4154                 return -EINVAL;
4155
4156         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4157         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4158         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4159         return 0;
4160 }
4161
4162 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4163 {
4164         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4165         int ret;
4166
4167         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4168                 switch (fa->advice) {
4169                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4170                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4171                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4172                         break;
4173                 default:
4174                         return -EAGAIN;
4175                 }
4176         }
4177
4178         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4179         if (ret < 0)
4180                 req_set_fail(req);
4181         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4182         return 0;
4183 }
4184
4185 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4186 {
4187         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4188                 return -EINVAL;
4189         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4190                 return -EINVAL;
4191         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4192                 return -EBADF;
4193
4194         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4195         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4196         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4197         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4198         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4199
4200         return 0;
4201 }
4202
4203 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4204 {
4205         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4206         int ret;
4207
4208         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4209                 return -EAGAIN;
4210
4211         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4212                        ctx->buffer);
4213
4214         if (ret < 0)
4215                 req_set_fail(req);
4216         io_req_complete(req, ret);
4217         return 0;
4218 }
4219
4220 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4221 {
4222         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4223                 return -EINVAL;
4224         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4225             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4226                 return -EINVAL;
4227         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4228                 return -EBADF;
4229
4230         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4231         return 0;
4232 }
4233
4234 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4235 {
4236         struct files_struct *files = current->files;
4237         struct io_close *close = &req->close;
4238         struct fdtable *fdt;
4239         struct file *file = NULL;
4240         int ret = -EBADF;
4241
4242         spin_lock(&files->file_lock);
4243         fdt = files_fdtable(files);
4244         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4245                 spin_unlock(&files->file_lock);
4246                 goto err;
4247         }
4248         file = fdt->fd[close->fd];
4249         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4250                 spin_unlock(&files->file_lock);
4251                 file = NULL;
4252                 goto err;
4253         }
4254
4255         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4256         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4257                 spin_unlock(&files->file_lock);
4258                 return -EAGAIN;
4259         }
4260
4261         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4262         spin_unlock(&files->file_lock);
4263         if (ret < 0) {
4264                 if (ret == -ENOENT)
4265                         ret = -EBADF;
4266                 goto err;
4267         }
4268
4269         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4270         ret = filp_close(file, current->files);
4271 err:
4272         if (ret < 0)
4273                 req_set_fail(req);
4274         if (file)
4275                 fput(file);
4276         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4277         return 0;
4278 }
4279
4280 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4281 {
4282         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4283
4284         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4285                 return -EINVAL;
4286         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4287                 return -EINVAL;
4288
4289         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4290         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4291         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4292         return 0;
4293 }
4294
4295 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4296 {
4297         int ret;
4298
4299         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4300         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4301                 return -EAGAIN;
4302
4303         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4304                                 req->sync.flags);
4305         if (ret < 0)
4306                 req_set_fail(req);
4307         io_req_complete(req, ret);
4308         return 0;
4309 }
4310
4311 #if defined(CONFIG_NET)
4312 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4313                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4314 {
4315         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4316
4317         if (async_msg)
4318                 return -EAGAIN;
4319         if (io_alloc_async_data(req)) {
4320                 kfree(kmsg->free_iov);
4321                 return -ENOMEM;
4322         }
4323         async_msg = req->async_data;
4324         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4325         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4326         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4327         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4328         if (!async_msg->free_iov)
4329                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4330
4331         return -EAGAIN;
4332 }
4333
4334 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4335                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4336 {
4337         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4338         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4339         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4340                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4341 }
4342
4343 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4344 {
4345         int ret;
4346
4347         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4348         if (!ret)
4349                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4350         return ret;
4351 }
4352
4353 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4354 {
4355         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4356
4357         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4358                 return -EINVAL;
4359
4360         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4361         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4362         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4363         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4364                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4365
4366 #ifdef CONFIG_COMPAT
4367         if (req->ctx->compat)
4368                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4369 #endif
4370         return 0;
4371 }
4372
4373 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4374 {
4375         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4376         struct socket *sock;
4377         unsigned flags;
4378         int min_ret = 0;
4379         int ret;
4380
4381         sock = sock_from_file(req->file);
4382         if (unlikely(!sock))
4383                 return -ENOTSOCK;
4384
4385         kmsg = req->async_data;
4386         if (!kmsg) {
4387                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4388                 if (ret)
4389                         return ret;
4390                 kmsg = &iomsg;
4391         }
4392
4393         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4394         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4395                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4396         if (flags & MSG_WAITALL)
4397                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4398
4399         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4400         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4401                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4402         if (ret == -ERESTARTSYS)
4403                 ret = -EINTR;
4404
4405         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4406         if (kmsg->free_iov)
4407                 kfree(kmsg->free_iov);
4408         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4409         if (ret < min_ret)
4410                 req_set_fail(req);
4411         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4412         return 0;
4413 }
4414
4415 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4416 {
4417         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4418         struct msghdr msg;
4419         struct iovec iov;
4420         struct socket *sock;
4421         unsigned flags;
4422         int min_ret = 0;
4423         int ret;
4424
4425         sock = sock_from_file(req->file);
4426         if (unlikely(!sock))
4427                 return -ENOTSOCK;
4428
4429         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4430         if (unlikely(ret))
4431                 return ret;
4432
4433         msg.msg_name = NULL;
4434         msg.msg_control = NULL;
4435         msg.msg_controllen = 0;
4436         msg.msg_namelen = 0;
4437
4438         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4439         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4440                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4441         if (flags & MSG_WAITALL)
4442                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4443
4444         msg.msg_flags = flags;
4445         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4446         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4447                 return -EAGAIN;
4448         if (ret == -ERESTARTSYS)
4449                 ret = -EINTR;
4450
4451         if (ret < min_ret)
4452                 req_set_fail(req);
4453         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4454         return 0;
4455 }
4456
4457 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4458                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4459 {
4460         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4461         struct iovec __user *uiov;
4462         size_t iov_len;
4463         int ret;
4464
4465         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4466                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4467         if (ret)
4468                 return ret;
4469
4470         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4471                 if (iov_len > 1)
4472                         return -EINVAL;
4473                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4474                         return -EFAULT;
4475                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4476                 iomsg->free_iov = NULL;
4477         } else {
4478                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4479                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4480                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4481                                      false);
4482                 if (ret > 0)
4483                         ret = 0;
4484         }
4485
4486         return ret;
4487 }
4488
4489 #ifdef CONFIG_COMPAT
4490 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4491                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4492 {
4493         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4494         struct compat_iovec __user *uiov;
4495         compat_uptr_t ptr;
4496         compat_size_t len;
4497         int ret;
4498
4499         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4500                                   &ptr, &len);
4501         if (ret)
4502                 return ret;
4503
4504         uiov = compat_ptr(ptr);
4505         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4506                 compat_ssize_t clen;
4507
4508                 if (len > 1)
4509                         return -EINVAL;
4510                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4511                         return -EFAULT;
4512                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4513                         return -EFAULT;
4514                 if (clen < 0)
4515                         return -EINVAL;
4516                 sr->len = clen;
4517                 iomsg->free_iov = NULL;
4518         } else {
4519                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4520                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4521                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4522                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4523                 if (ret < 0)
4524                         return ret;
4525         }
4526
4527         return 0;
4528 }
4529 #endif
4530
4531 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4532                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4533 {
4534         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4535
4536 #ifdef CONFIG_COMPAT
4537         if (req->ctx->compat)
4538                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4539 #endif
4540
4541         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4542 }
4543
4544 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4545                                                bool needs_lock)
4546 {
4547         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4548         struct io_buffer *kbuf;
4549
4550         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4551         if (IS_ERR(kbuf))
4552                 return kbuf;
4553
4554         sr->kbuf = kbuf;
4555         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4556         return kbuf;
4557 }
4558
4559 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4560 {
4561         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4562 }
4563
4564 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4565 {
4566         int ret;
4567
4568         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4569         if (!ret)
4570                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4571         return ret;
4572 }
4573
4574 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4575 {
4576         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4577
4578         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4579                 return -EINVAL;
4580
4581         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4582         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4583         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4584         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4585         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4586                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4587
4588 #ifdef CONFIG_COMPAT
4589         if (req->ctx->compat)
4590                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4591 #endif
4592         return 0;
4593 }
4594
4595 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4596 {
4597         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4598         struct socket *sock;
4599         struct io_buffer *kbuf;
4600         unsigned flags;
4601         int min_ret = 0;
4602         int ret, cflags = 0;
4603         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4604
4605         sock = sock_from_file(req->file);
4606         if (unlikely(!sock))
4607                 return -ENOTSOCK;
4608
4609         kmsg = req->async_data;
4610         if (!kmsg) {
4611                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4612                 if (ret)
4613                         return ret;
4614                 kmsg = &iomsg;
4615         }
4616
4617         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4618                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4619                 if (IS_ERR(kbuf))
4620                         return PTR_ERR(kbuf);
4621                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4622                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4623                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4624                                 1, req->sr_msg.len);
4625         }
4626
4627         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4628         if (force_nonblock)
4629                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4630         if (flags & MSG_WAITALL)
4631                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4632
4633         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4634                                         kmsg->uaddr, flags);
4635         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4636                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4637         if (ret == -ERESTARTSYS)
4638                 ret = -EINTR;
4639
4640         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4641                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4642         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4643         if (kmsg->free_iov)
4644                 kfree(kmsg->free_iov);
4645         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4646         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4647                 req_set_fail(req);
4648         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4649         return 0;
4650 }
4651
4652 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4653 {
4654         struct io_buffer *kbuf;
4655         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4656         struct msghdr msg;
4657         void __user *buf = sr->buf;
4658         struct socket *sock;
4659         struct iovec iov;
4660         unsigned flags;
4661         int min_ret = 0;
4662         int ret, cflags = 0;
4663         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4664
4665         sock = sock_from_file(req->file);
4666         if (unlikely(!sock))
4667                 return -ENOTSOCK;
4668
4669         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4670                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4671                 if (IS_ERR(kbuf))
4672                         return PTR_ERR(kbuf);
4673                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4674         }
4675
4676         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4677         if (unlikely(ret))
4678                 goto out_free;
4679
4680         msg.msg_name = NULL;
4681         msg.msg_control = NULL;
4682         msg.msg_controllen = 0;
4683         msg.msg_namelen = 0;
4684         msg.msg_iocb = NULL;
4685         msg.msg_flags = 0;
4686
4687         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4688         if (force_nonblock)
4689                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4690         if (flags & MSG_WAITALL)
4691                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4692
4693         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4694         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4695                 return -EAGAIN;
4696         if (ret == -ERESTARTSYS)
4697                 ret = -EINTR;
4698 out_free:
4699         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4700                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4701         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4702                 req_set_fail(req);
4703         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4704         return 0;
4705 }
4706
4707 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4708 {
4709         struct io_accept *accept = &req->accept;
4710
4711         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4712                 return -EINVAL;
4713         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4714                 return -EINVAL;
4715
4716         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4717         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4718         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4719         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4720         return 0;
4721 }
4722
4723 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4724 {
4725         struct io_accept *accept = &req->accept;
4726         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4727         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4728         int ret;
4729
4730         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4731                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4732
4733         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4734                                         accept->addr_len, accept->flags,
4735                                         accept->nofile);
4736         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4737                 return -EAGAIN;
4738         if (ret < 0) {
4739                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4740                         ret = -EINTR;
4741                 req_set_fail(req);
4742         }
4743         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4744         return 0;
4745 }
4746
4747 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4748 {
4749         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4750         struct io_connect *conn = &req->connect;
4751
4752         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4753 }
4754
4755 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4756 {
4757         struct io_connect *conn = &req->connect;
4758
4759         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4760                 return -EINVAL;
4761         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4762                 return -EINVAL;
4763
4764         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4765         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4766         return 0;
4767 }
4768
4769 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4770 {
4771         struct io_async_connect __io, *io;
4772         unsigned file_flags;
4773         int ret;
4774         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4775
4776         if (req->async_data) {
4777                 io = req->async_data;
4778         } else {
4779                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4780                                                 req->connect.addr_len,
4781                                                 &__io.address);
4782                 if (ret)
4783                         goto out;
4784                 io = &__io;
4785         }
4786
4787         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4788
4789         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4790                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4791         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4792                 if (req->async_data)
4793                         return -EAGAIN;
4794                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4795                         ret = -ENOMEM;
4796                         goto out;
4797                 }
4798                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4799                 return -EAGAIN;
4800         }
4801         if (ret == -ERESTARTSYS)
4802                 ret = -EINTR;
4803 out:
4804         if (ret < 0)
4805                 req_set_fail(req);
4806         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4807         return 0;
4808 }
4809 #else /* !CONFIG_NET */
4810 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4811 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4812 {                                                                       \
4813         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4814 }
4815
4816 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4817 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4818 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4819 {                                                                       \
4820         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4821 }                                                                       \
4822
4823 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4824 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4825 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4826 {                                                                       \
4827         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4828 }
4829
4830 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4831 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4832 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4833 IO_NETOP_PREP(accept);
4834 IO_NETOP_FN(send);
4835 IO_NETOP_FN(recv);
4836 #endif /* CONFIG_NET */
4837
4838 struct io_poll_table {
4839         struct poll_table_struct pt;
4840         struct io_kiocb *req;
4841         int nr_entries;
4842         int error;
4843 };
4844
4845 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4846                            __poll_t mask, io_req_tw_func_t func)
4847 {
4848         /* for instances that support it check for an event match first: */
4849         if (mask && !(mask & poll->events))
4850                 return 0;
4851
4852         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4853
4854         list_del_init(&poll->wait.entry);
4855
4856         req->result = mask;
4857         req->io_task_work.func = func;
4858
4859         /*
4860          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4861          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4862          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4863          * have the needed state needed for it anyway.
4864          */
4865         io_req_task_work_add(req);
4866         return 1;
4867 }
4868
4869 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4870         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4871 {
4872         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4873
4874         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
4875                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4876
4877         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4878                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4879
4880                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4881         }
4882
4883         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4884         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4885                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4886                 return true;
4887         }
4888
4889         return false;
4890 }
4891
4892 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4893 {
4894         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4895         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4896                 return req->async_data;
4897         return req->apoll->double_poll;
4898 }
4899
4900 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4901 {
4902         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4903                 return &req->poll;
4904         return &req->apoll->poll;
4905 }
4906
4907 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4908         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4909 {
4910         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4911
4912         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4913
4914         if (poll && poll->head) {
4915                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4916
4917                 spin_lock(&head->lock);
4918                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4919                 if (poll->wait.private)
4920                         req_ref_put(req);
4921                 poll->head = NULL;
4922                 spin_unlock(&head->lock);
4923         }
4924 }
4925
4926 static bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
4927         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4928 {
4929         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4930         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
4931         int error;
4932
4933         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
4934                 error = -ECANCELED;
4935                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
4936         } else {
4937                 error = mangle_poll(mask);
4938         }
4939         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
4940                 flags = 0;
4941         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
4942                 req->poll.done = true;
4943                 flags = 0;
4944         }
4945         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
4946                 ctx->cq_extra++;
4947
4948         io_commit_cqring(ctx);
4949         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
4950 }
4951
4952 static void io_poll_task_func(struct io_kiocb *req)
4953 {
4954         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4955         struct io_kiocb *nxt;
4956
4957         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4958                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4959         } else {
4960                 bool done;
4961
4962                 done = io_poll_complete(req, req->result);
4963                 if (done) {
4964                         io_poll_remove_double(req);
4965                         hash_del(&req->hash_node);
4966                 } else {
4967                         req->result = 0;
4968                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
4969                 }
4970                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4971                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4972
4973                 if (done) {
4974                         nxt = io_put_req_find_next(req);
4975                         if (nxt)
4976                                 io_req_task_submit(nxt);
4977                 }
4978         }
4979 }
4980
4981 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4982                                int sync, void *key)
4983 {
4984         struct io_kiocb *req = wait->private;
4985         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4986         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4987
4988         /* for instances that support it check for an event match first: */
4989         if (mask && !(mask & poll->events))
4990                 return 0;
4991         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
4992                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4993
4994         list_del_init(&wait->entry);
4995
4996         if (poll->head) {
4997                 bool done;
4998
4999                 spin_lock(&poll->head->lock);
5000                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5001                 if (!done)
5002                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5003                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5004                 wait->private = NULL;
5005                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5006                 if (!done) {
5007                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5008                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5009                 }
5010         }
5011         req_ref_put(req);
5012         return 1;
5013 }
5014
5015 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5016                               wait_queue_func_t wake_func)
5017 {
5018         poll->head = NULL;
5019         poll->done = false;
5020         poll->canceled = false;
5021 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5022         /* mask in events that we always want/need */
5023         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5024         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5025         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5026 }
5027
5028 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5029                             struct wait_queue_head *head,
5030                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5031 {
5032         struct io_kiocb *req = pt->req;
5033
5034         /*
5035          * The file being polled uses multiple waitqueues for poll handling
5036          * (e.g. one for read, one for write). Setup a separate io_poll_iocb
5037          * if this happens.
5038          */
5039         if (unlikely(pt->nr_entries)) {
5040                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5041
5042                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5043                 if (*poll_ptr) {
5044                         pt->error = -EINVAL;
5045                         return;
5046                 }
5047                 /*
5048                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5049                  * into one-shot mode.
5050                  */
5051                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5052                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5053                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5054                 if (poll_one->head == head)
5055                         return;
5056                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5057                 if (!poll) {
5058                         pt->error = -ENOMEM;
5059                         return;
5060                 }
5061                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5062                 req_ref_get(req);
5063                 poll->wait.private = req;
5064                 *poll_ptr = poll;
5065         }
5066
5067         pt->nr_entries++;
5068         poll->head = head;
5069
5070         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5071                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5072         else
5073                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5074 }
5075
5076 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5077                                struct poll_table_struct *p)
5078 {
5079         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5080         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5081
5082         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5083 }
5084
5085 static void io_async_task_func(struct io_kiocb *req)
5086 {
5087         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5088         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5089
5090         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req, req->opcode, req->user_data);
5091
5092         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5093                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5094                 return;
5095         }
5096
5097         hash_del(&req->hash_node);
5098         io_poll_remove_double(req);
5099         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5100
5101         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5102                 io_req_task_submit(req);
5103         else
5104                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5105 }
5106
5107 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5108                         void *key)
5109 {
5110         struct io_kiocb *req = wait->private;
5111         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5112
5113         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5114                                         key_to_poll(key));
5115
5116         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5117 }
5118
5119 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5120 {
5121         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5122         struct hlist_head *list;
5123
5124         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5125         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5126 }
5127
5128 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5129                                       struct io_poll_iocb *poll,
5130                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5131                                       wait_queue_func_t wake_func)
5132         __acquires(&ctx->completion_lock)
5133 {
5134         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5135         bool cancel = false;
5136
5137         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5138         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5139         poll->file = req->file;
5140         poll->wait.private = req;
5141
5142         ipt->pt._key = mask;
5143         ipt->req = req;
5144         ipt->error = 0;
5145         ipt->nr_entries = 0;
5146
5147         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5148         if (unlikely(!ipt->nr_entries) && !ipt->error)
5149                 ipt->error = -EINVAL;
5150
5151         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5152         if (ipt->error || (mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)))
5153                 io_poll_remove_double(req);
5154         if (likely(poll->head)) {
5155                 spin_lock(&poll->head->lock);
5156                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5157                         if (ipt->error)
5158                                 cancel = true;
5159                         ipt->error = 0;
5160                         mask = 0;
5161                 }
5162                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5163                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5164                 else if (cancel)
5165                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5166                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5167                         io_poll_req_insert(req);
5168                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5169         }
5170
5171         return mask;
5172 }
5173
5174 enum {
5175         IO_APOLL_OK,
5176         IO_APOLL_ABORTED,
5177         IO_APOLL_READY
5178 };
5179
5180 static int io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5181 {
5182         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5183         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5184         struct async_poll *apoll;
5185         struct io_poll_table ipt;
5186         __poll_t ret, mask = EPOLLONESHOT | POLLERR | POLLPRI;
5187         int rw;
5188
5189         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5190                 return IO_APOLL_ABORTED;
5191         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5192                 return IO_APOLL_ABORTED;
5193         if (!def->pollin && !def->pollout)
5194                 return IO_APOLL_ABORTED;
5195
5196         if (def->pollin) {
5197                 rw = READ;
5198                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5199
5200                 /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5201                 if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5202                     (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5203                         mask &= ~POLLIN;
5204         } else {
5205                 rw = WRITE;
5206                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5207         }
5208
5209         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5210         if (!io_file_supports_async(req, rw))
5211                 return IO_APOLL_ABORTED;
5212
5213         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5214         if (unlikely(!apoll))
5215                 return IO_APOLL_ABORTED;
5216         apoll->double_poll = NULL;
5217         req->apoll = apoll;
5218         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5219         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5220
5221         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5222                                         io_async_wake);
5223         if (ret || ipt.error) {
5224                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5225                 if (ret)
5226                         return IO_APOLL_READY;
5227                 return IO_APOLL_ABORTED;
5228         }
5229         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5230         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
5231                                 mask, apoll->poll.events);
5232         return IO_APOLL_OK;
5233 }
5234
5235 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5236                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5237         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5238 {
5239         bool do_complete = false;
5240
5241         if (!poll->head)
5242                 return false;
5243         spin_lock(&poll->head->lock);
5244         if (do_cancel)
5245                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5246         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5247                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5248                 do_complete = true;
5249         }
5250         spin_unlock(&poll->head->lock);
5251         hash_del(&req->hash_node);
5252         return do_complete;
5253 }
5254
5255 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req)
5256         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5257 {
5258         bool do_complete;
5259
5260         io_poll_remove_double(req);
5261         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5262
5263         if (req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD && do_complete) {
5264                 /* non-poll requests have submit ref still */
5265                 req_ref_put(req);
5266         }
5267         return do_complete;
5268 }
5269
5270 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5271         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5272 {
5273         bool do_complete;
5274
5275         do_complete = io_poll_remove_waitqs(req);
5276         if (do_complete) {
5277                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5278                 io_commit_cqring(req->ctx);
5279                 req_set_fail(req);
5280                 io_put_req_deferred(req, 1);
5281         }
5282
5283         return do_complete;
5284 }
5285
5286 /*
5287  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5288  */
5289 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5290                                bool cancel_all)
5291 {
5292         struct hlist_node *tmp;
5293         struct io_kiocb *req;
5294         int posted = 0, i;
5295
5296         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5297         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5298                 struct hlist_head *list;
5299
5300                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5301                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5302                         if (io_match_task(req, tsk, cancel_all))
5303                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5304                 }
5305         }
5306         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5307
5308         if (posted)
5309                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5310
5311         return posted != 0;
5312 }
5313
5314 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5315                                      bool poll_only)
5316         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5317 {
5318         struct hlist_head *list;
5319         struct io_kiocb *req;
5320
5321         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5322         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5323                 if (sqe_addr != req->user_data)
5324                         continue;
5325                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5326                         continue;
5327                 return req;
5328         }
5329         return NULL;
5330 }
5331
5332 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5333                           bool poll_only)
5334         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5335 {
5336         struct io_kiocb *req;
5337
5338         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5339         if (!req)
5340                 return -ENOENT;
5341         if (io_poll_remove_one(req))
5342                 return 0;
5343
5344         return -EALREADY;
5345 }
5346
5347 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5348                                      unsigned int flags)
5349 {
5350         u32 events;
5351
5352         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5353 #ifdef __BIG_ENDIAN
5354         events = swahw32(events);
5355 #endif
5356         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5357                 events |= EPOLLONESHOT;
5358         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5359 }
5360
5361 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5362                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5363 {
5364         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5365         u32 flags;
5366
5367         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5368                 return -EINVAL;
5369         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
5370                 return -EINVAL;
5371         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5372         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5373                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5374                 return -EINVAL;
5375         /* meaningless without update */
5376         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5377                 return -EINVAL;
5378
5379         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5380         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5381         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5382
5383         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5384         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5385                 return -EINVAL;
5386         if (upd->update_events)
5387                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5388         else if (sqe->poll32_events)
5389                 return -EINVAL;
5390
5391         return 0;
5392 }
5393
5394 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5395                         void *key)
5396 {
5397         struct io_kiocb *req = wait->private;
5398         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5399
5400         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5401 }
5402
5403 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5404                                struct poll_table_struct *p)
5405 {
5406         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5407
5408         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5409 }
5410
5411 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5412 {
5413         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5414         u32 flags;
5415
5416         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5417                 return -EINVAL;
5418         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5419                 return -EINVAL;
5420         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5421         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5422                 return -EINVAL;
5423
5424         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5425         return 0;
5426 }
5427
5428 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5429 {
5430         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5431         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5432         struct io_poll_table ipt;
5433         __poll_t mask;
5434
5435         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5436
5437         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5438                                         io_poll_wake);
5439
5440         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5441                 ipt.error = 0;
5442                 io_poll_complete(req, mask);
5443         }
5444         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5445
5446         if (mask) {
5447                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5448                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5449                         io_put_req(req);
5450         }
5451         return ipt.error;
5452 }
5453
5454 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5455 {
5456         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5457         struct io_kiocb *preq;
5458         bool completing;
5459         int ret;
5460
5461         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5462         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5463         if (!preq) {
5464                 ret = -ENOENT;
5465                 goto err;
5466         }
5467
5468         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5469                 completing = true;
5470                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5471                 goto err;
5472         }
5473
5474         /*
5475          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5476          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5477          * let completion re-add it.
5478          */
5479         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5480         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5481                 ret = -EALREADY;
5482                 goto err;
5483         }
5484         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5485         ret = 0;
5486 err:
5487         if (ret < 0) {
5488                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5489                 req_set_fail(req);
5490                 io_req_complete(req, ret);
5491                 return 0;
5492         }
5493         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5494         if (req->poll_update.update_events) {
5495                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5496                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5497                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5498         }
5499         if (req->poll_update.update_user_data)
5500                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5501         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5502
5503         /* complete update request, we're done with it */
5504         io_req_complete(req, ret);
5505
5506         if (!completing) {
5507                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5508                 if (ret < 0) {
5509                         req_set_fail(preq);
5510                         io_req_complete(preq, ret);
5511                 }
5512         }
5513         return 0;
5514 }
5515
5516 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5517 {
5518         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5519                                                 struct io_timeout_data, timer);
5520         struct io_kiocb *req = data->req;
5521         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5522         unsigned long flags;
5523
5524         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5525         list_del_init(&req->timeout.list);
5526         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5527                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5528
5529         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ETIME, 0);
5530         io_commit_cqring(ctx);
5531         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5532
5533         io_cqring_ev_posted(ctx);
5534         req_set_fail(req);
5535         io_put_req(req);
5536         return HRTIMER_NORESTART;
5537 }
5538
5539 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5540                                            __u64 user_data)
5541         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5542 {
5543         struct io_timeout_data *io;
5544         struct io_kiocb *req;
5545         bool found = false;
5546
5547         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5548                 found = user_data == req->user_data;
5549                 if (found)
5550                         break;
5551         }
5552         if (!found)
5553                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5554
5555         io = req->async_data;
5556         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5557                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5558         list_del_init(&req->timeout.list);
5559         return req;
5560 }
5561
5562 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5563         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5564 {
5565         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5566
5567         if (IS_ERR(req))
5568                 return PTR_ERR(req);
5569
5570         req_set_fail(req);
5571         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5572         io_put_req_deferred(req, 1);
5573         return 0;
5574 }
5575
5576 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5577                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5578         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5579 {
5580         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5581         struct io_timeout_data *data;
5582
5583         if (IS_ERR(req))
5584                 return PTR_ERR(req);
5585
5586         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5587         data = req->async_data;
5588         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5589         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5590         data->timer.function = io_timeout_fn;
5591         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5592         return 0;
5593 }
5594
5595 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5596                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5597 {
5598         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5599
5600         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5601                 return -EINVAL;
5602         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5603                 return -EINVAL;
5604         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5605                 return -EINVAL;
5606
5607         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5608         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5609         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5610                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5611                         return -EINVAL;
5612                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5613                         return -EFAULT;
5614         } else if (tr->flags) {
5615                 /* timeout removal doesn't support flags */
5616                 return -EINVAL;
5617         }
5618
5619         return 0;
5620 }
5621
5622 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5623 {
5624         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5625                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5626 }
5627
5628 /*
5629  * Remove or update an existing timeout command
5630  */
5631 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5632 {
5633         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5634         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5635         int ret;
5636
5637         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5638         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5639                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5640         else
5641                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5642                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5643
5644         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5645         io_commit_cqring(ctx);
5646         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5647         io_cqring_ev_posted(ctx);
5648         if (ret < 0)
5649                 req_set_fail(req);
5650         io_put_req(req);
5651         return 0;
5652 }
5653
5654 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5655                            bool is_timeout_link)
5656 {
5657         struct io_timeout_data *data;
5658         unsigned flags;
5659         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5660
5661         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5662                 return -EINVAL;
5663         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5664                 return -EINVAL;
5665         if (off && is_timeout_link)
5666                 return -EINVAL;
5667         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5668         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5669                 return -EINVAL;
5670
5671         req->timeout.off = off;
5672         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
5673                 req->ctx->off_timeout_used = true;
5674
5675         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5676                 return -ENOMEM;
5677
5678         data = req->async_data;
5679         data->req = req;
5680
5681         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5682                 return -EFAULT;
5683
5684         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5685         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5686         if (is_timeout_link)
5687                 io_req_track_inflight(req);
5688         return 0;
5689 }
5690
5691 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5692 {
5693         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5694         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5695         struct list_head *entry;
5696         u32 tail, off = req->timeout.off;
5697
5698         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5699
5700         /*
5701          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5702          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5703          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5704          */
5705         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5706                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5707                 goto add;
5708         }
5709
5710         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5711         req->timeout.target_seq = tail + off;
5712
5713         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5714          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5715          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5716          */
5717         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5718
5719         /*
5720          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5721          * the one we need first.
5722          */
5723         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5724                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5725                                                   timeout.list);
5726
5727                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5728                         continue;
5729                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5730                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5731                         break;
5732         }
5733 add:
5734         list_add(&req->timeout.list, entry);
5735         data->timer.function = io_timeout_fn;
5736         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5737         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5738         return 0;
5739 }
5740
5741 struct io_cancel_data {
5742         struct io_ring_ctx *ctx;
5743         u64 user_data;
5744 };
5745
5746 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5747 {
5748         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5749         struct io_cancel_data *cd = data;
5750
5751         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5752 }
5753
5754 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5755                                struct io_ring_ctx *ctx)
5756 {
5757         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5758         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5759         int ret = 0;
5760
5761         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5762                 return -ENOENT;
5763
5764         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5765         switch (cancel_ret) {
5766         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5767                 ret = 0;
5768                 break;
5769         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5770                 ret = -EALREADY;
5771                 break;
5772         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5773                 ret = -ENOENT;
5774                 break;
5775         }
5776
5777         return ret;
5778 }
5779
5780 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5781                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5782                                      int success_ret)
5783 {
5784         unsigned long flags;
5785         int ret;
5786
5787         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5788         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5789         if (ret != -ENOENT)
5790                 goto done;
5791         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5792         if (ret != -ENOENT)
5793                 goto done;
5794         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5795 done:
5796         if (!ret)
5797                 ret = success_ret;
5798         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5799         io_commit_cqring(ctx);
5800         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5801         io_cqring_ev_posted(ctx);
5802
5803         if (ret < 0)
5804                 req_set_fail(req);
5805 }
5806
5807 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5808                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5809 {
5810         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5811                 return -EINVAL;
5812         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5813                 return -EINVAL;
5814         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5815                 return -EINVAL;
5816
5817         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5818         return 0;
5819 }
5820
5821 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5822 {
5823         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5824         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5825         struct io_tctx_node *node;
5826         int ret;
5827
5828         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5829         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5830         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5831         if (ret != -ENOENT)
5832                 goto done;
5833         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5834         if (ret != -ENOENT)
5835                 goto done;
5836         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5837         if (ret != -ENOENT)
5838                 goto done;
5839         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5840
5841         /* slow path, try all io-wq's */
5842         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5843         ret = -ENOENT;
5844         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5845                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5846
5847                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5848                 if (ret != -ENOENT)
5849                         break;
5850         }
5851         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5852
5853         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5854 done:
5855         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5856         io_commit_cqring(ctx);
5857         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5858         io_cqring_ev_posted(ctx);
5859
5860         if (ret < 0)
5861                 req_set_fail(req);
5862         io_put_req(req);
5863         return 0;
5864 }
5865
5866 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5867                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5868 {
5869         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5870                 return -EINVAL;
5871         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5872                 return -EINVAL;
5873
5874         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5875         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5876         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5877                 return -EINVAL;
5878         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5879         return 0;
5880 }
5881
5882 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5883 {
5884         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5885         struct io_uring_rsrc_update2 up;
5886         int ret;
5887
5888         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5889                 return -EAGAIN;
5890
5891         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5892         up.data = req->rsrc_update.arg;
5893         up.nr = 0;
5894         up.tags = 0;
5895         up.resv = 0;
5896
5897         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5898         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
5899                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
5900         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5901
5902         if (ret < 0)
5903                 req_set_fail(req);
5904         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5905         return 0;
5906 }
5907
5908 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5909 {
5910         switch (req->opcode) {
5911         case IORING_OP_NOP:
5912                 return 0;
5913         case IORING_OP_READV:
5914         case IORING_OP_READ_FIXED:
5915         case IORING_OP_READ:
5916                 return io_read_prep(req, sqe);
5917         case IORING_OP_WRITEV:
5918         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5919         case IORING_OP_WRITE:
5920                 return io_write_prep(req, sqe);
5921         case IORING_OP_POLL_ADD:
5922                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5923         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5924                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
5925         case IORING_OP_FSYNC:
5926                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5927         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5928                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5929         case IORING_OP_SENDMSG:
5930         case IORING_OP_SEND:
5931                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5932         case IORING_OP_RECVMSG:
5933         case IORING_OP_RECV:
5934                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5935         case IORING_OP_CONNECT:
5936                 return io_connect_prep(req, sqe);
5937         case IORING_OP_TIMEOUT:
5938                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5939         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5940                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5941         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5942                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5943         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5944                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5945         case IORING_OP_ACCEPT:
5946                 return io_accept_prep(req, sqe);
5947         case IORING_OP_FALLOCATE:
5948                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5949         case IORING_OP_OPENAT:
5950                 return io_openat_prep(req, sqe);
5951         case IORING_OP_CLOSE:
5952                 return io_close_prep(req, sqe);
5953         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5954                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5955         case IORING_OP_STATX:
5956                 return io_statx_prep(req, sqe);
5957         case IORING_OP_FADVISE:
5958                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5959         case IORING_OP_MADVISE:
5960                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5961         case IORING_OP_OPENAT2:
5962                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5963         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5964                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5965         case IORING_OP_SPLICE:
5966                 return io_splice_prep(req, sqe);
5967         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5968                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5969         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5970                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5971         case IORING_OP_TEE:
5972                 return io_tee_prep(req, sqe);
5973         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5974                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5975         case IORING_OP_RENAMEAT:
5976                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5977         case IORING_OP_UNLINKAT:
5978                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5979         }
5980
5981         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5982                         req->opcode);
5983         return -EINVAL;
5984 }
5985
5986 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5987 {
5988         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
5989                 return 0;
5990         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
5991                 return -EFAULT;
5992         if (io_alloc_async_data(req))
5993                 return -EAGAIN;
5994
5995         switch (req->opcode) {
5996         case IORING_OP_READV:
5997                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5998         case IORING_OP_WRITEV:
5999                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
6000         case IORING_OP_SENDMSG:
6001                 return io_sendmsg_prep_async(req);
6002         case IORING_OP_RECVMSG:
6003                 return io_recvmsg_prep_async(req);
6004         case IORING_OP_CONNECT:
6005                 return io_connect_prep_async(req);
6006         }
6007         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
6008                     req->opcode);
6009         return -EFAULT;
6010 }
6011
6012 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6013 {
6014         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
6015
6016         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
6017         io_for_each_link(req, req)
6018                 seq--;
6019         return seq;
6020 }
6021
6022 static bool io_drain_req(struct io_kiocb *req)
6023 {
6024         struct io_kiocb *pos;
6025         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6026         struct io_defer_entry *de;
6027         int ret;
6028         u32 seq;
6029
6030         /*
6031          * If we need to drain a request in the middle of a link, drain the
6032          * head request and the next request/link after the current link.
6033          * Considering sequential execution of links, IOSQE_IO_DRAIN will be
6034          * maintained for every request of our link.
6035          */
6036         if (ctx->drain_next) {
6037                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6038                 ctx->drain_next = false;
6039         }
6040         /* not interested in head, start from the first linked */
6041         io_for_each_link(pos, req->link) {
6042                 if (pos->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6043                         ctx->drain_next = true;
6044                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6045                         break;
6046                 }
6047         }
6048
6049         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6050         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6051                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))) {
6052                 ctx->drain_active = false;
6053                 return false;
6054         }
6055
6056         seq = io_get_sequence(req);
6057         /* Still a chance to pass the sequence check */
6058         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6059                 return false;
6060
6061         ret = io_req_prep_async(req);
6062         if (ret)
6063                 goto fail;
6064         io_prep_async_link(req);
6065         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6066         if (!de) {
6067                 ret = -ENOMEM;
6068 fail:
6069                 io_req_complete_failed(req, ret);
6070                 return true;
6071         }
6072
6073         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6074         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6075                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6076                 kfree(de);
6077                 io_queue_async_work(req);
6078                 return true;
6079         }
6080
6081         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6082         de->req = req;
6083         de->seq = seq;
6084         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6085         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6086         return true;
6087 }
6088
6089 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6090 {
6091         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6092                 switch (req->opcode) {
6093                 case IORING_OP_READV:
6094                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6095                 case IORING_OP_READ:
6096                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6097                         break;
6098                 case IORING_OP_RECVMSG:
6099                 case IORING_OP_RECV:
6100                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6101                         break;
6102                 }
6103         }
6104
6105         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6106                 switch (req->opcode) {
6107                 case IORING_OP_READV:
6108                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6109                 case IORING_OP_READ:
6110                 case IORING_OP_WRITEV:
6111                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6112                 case IORING_OP_WRITE: {
6113                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6114
6115                         kfree(io->free_iovec);
6116                         break;
6117                         }
6118                 case IORING_OP_RECVMSG:
6119                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6120                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6121
6122                         kfree(io->free_iov);
6123                         break;
6124                         }
6125                 case IORING_OP_SPLICE:
6126                 case IORING_OP_TEE:
6127                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6128                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6129                         break;
6130                 case IORING_OP_OPENAT:
6131                 case IORING_OP_OPENAT2:
6132                         if (req->open.filename)
6133                                 putname(req->open.filename);
6134                         break;
6135                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6136                         putname(req->rename.oldpath);
6137                         putname(req->rename.newpath);
6138                         break;
6139                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6140                         putname(req->unlink.filename);
6141                         break;
6142                 }
6143         }
6144         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6145                 kfree(req->apoll->double_poll);
6146                 kfree(req->apoll);
6147                 req->apoll = NULL;
6148         }
6149         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6150                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6151
6152                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6153         }
6154         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
6155                 put_cred(req->creds);
6156
6157         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
6158 }
6159
6160 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6161 {
6162         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6163         const struct cred *creds = NULL;
6164         int ret;
6165
6166         if ((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred())
6167                 creds = override_creds(req->creds);
6168
6169         switch (req->opcode) {
6170         case IORING_OP_NOP:
6171                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6172                 break;
6173         case IORING_OP_READV:
6174         case IORING_OP_READ_FIXED:
6175         case IORING_OP_READ:
6176                 ret = io_read(req, issue_flags);
6177                 break;
6178         case IORING_OP_WRITEV:
6179         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6180         case IORING_OP_WRITE:
6181                 ret = io_write(req, issue_flags);
6182                 break;
6183         case IORING_OP_FSYNC:
6184                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6185                 break;
6186         case IORING_OP_POLL_ADD:
6187                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6188                 break;
6189         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6190                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6191                 break;
6192         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6193                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6194                 break;
6195         case IORING_OP_SENDMSG:
6196                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6197                 break;
6198         case IORING_OP_SEND:
6199                 ret = io_send(req, issue_flags);
6200                 break;
6201         case IORING_OP_RECVMSG:
6202                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6203                 break;
6204         case IORING_OP_RECV:
6205                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6206                 break;
6207         case IORING_OP_TIMEOUT:
6208                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6209                 break;
6210         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6211                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6212                 break;
6213         case IORING_OP_ACCEPT:
6214                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6215                 break;
6216         case IORING_OP_CONNECT:
6217                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6218                 break;
6219         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6220                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6221                 break;
6222         case IORING_OP_FALLOCATE:
6223                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6224                 break;
6225         case IORING_OP_OPENAT:
6226                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6227                 break;
6228         case IORING_OP_CLOSE:
6229                 ret = io_close(req, issue_flags);
6230                 break;
6231         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6232                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6233                 break;
6234         case IORING_OP_STATX:
6235                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6236                 break;
6237         case IORING_OP_FADVISE:
6238                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6239                 break;
6240         case IORING_OP_MADVISE:
6241                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6242                 break;
6243         case IORING_OP_OPENAT2:
6244                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6245                 break;
6246         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6247                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6248                 break;
6249         case IORING_OP_SPLICE:
6250                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6251                 break;
6252         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6253                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6254                 break;
6255         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6256                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6257                 break;
6258         case IORING_OP_TEE:
6259                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6260                 break;
6261         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6262                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6263                 break;
6264         case IORING_OP_RENAMEAT:
6265                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6266                 break;
6267         case IORING_OP_UNLINKAT:
6268                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6269                 break;
6270         default:
6271                 ret = -EINVAL;
6272                 break;
6273         }
6274
6275         if (creds)
6276                 revert_creds(creds);
6277         if (ret)
6278                 return ret;
6279         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6280         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6281                 io_iopoll_req_issued(req);
6282
6283         return 0;
6284 }
6285
6286 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6287 {
6288         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6289         struct io_kiocb *timeout;
6290         int ret = 0;
6291
6292         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6293         if (timeout)
6294                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6295
6296         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6297                 ret = -ECANCELED;
6298
6299         if (!ret) {
6300                 do {
6301                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6302                         /*
6303                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6304                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6305                          * wait for request slots on the block side.
6306                          */
6307                         if (ret != -EAGAIN)
6308                                 break;
6309                         cond_resched();
6310                 } while (1);
6311         }
6312
6313         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6314         if (ret) {
6315                 /* io-wq is going to take one down */
6316                 req_ref_get(req);
6317                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6318         }
6319 }
6320
6321 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
6322 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
6323 #ifdef CONFIG_64BIT
6324 #define FFS_ISREG               0x4UL
6325 #else
6326 #define FFS_ISREG               0x0UL
6327 #endif
6328 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
6329
6330 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6331                                                       unsigned i)
6332 {
6333         struct io_fixed_file *table_l2;
6334
6335         table_l2 = table->files[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6336         return &table_l2[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6337 }
6338
6339 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6340                                               int index)
6341 {
6342         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6343
6344         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6345 }
6346
6347 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6348 {
6349         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6350
6351         if (__io_file_supports_async(file, READ))
6352                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6353         if (__io_file_supports_async(file, WRITE))
6354                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6355         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6356                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6357         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6358 }
6359
6360 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6361                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6362 {
6363         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6364         struct file *file;
6365
6366         if (fixed) {
6367                 unsigned long file_ptr;
6368
6369                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6370                         return NULL;
6371                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6372                 file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6373                 file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6374                 file_ptr &= ~FFS_MASK;
6375                 /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6376                 req->flags |= (file_ptr << REQ_F_ASYNC_READ_BIT);
6377                 io_req_set_rsrc_node(req);
6378         } else {
6379                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6380                 file = __io_file_get(state, fd);
6381
6382                 /* we don't allow fixed io_uring files */
6383                 if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6384                         io_req_track_inflight(req);
6385         }
6386
6387         return file;
6388 }
6389
6390 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6391 {
6392         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6393                                                 struct io_timeout_data, timer);
6394         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6395         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6396         unsigned long flags;
6397
6398         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6399         prev = req->timeout.head;
6400         req->timeout.head = NULL;
6401
6402         /*
6403          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6404          * race with the completion of the linked work.
6405          */
6406         if (prev) {
6407                 io_remove_next_linked(prev);
6408                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6409                         prev = NULL;
6410         }
6411         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6412
6413         if (prev) {
6414                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6415                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6416                 io_put_req_deferred(req, 1);
6417         } else {
6418                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6419         }
6420         return HRTIMER_NORESTART;
6421 }
6422
6423 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6424 {
6425         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6426
6427         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6428         /*
6429          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6430          * before we got a chance to setup the timer
6431          */
6432         if (req->timeout.head) {
6433                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6434
6435                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6436                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6437                                 data->mode);
6438         }
6439         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6440         /* drop submission reference */
6441         io_put_req(req);
6442 }
6443
6444 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6445 {
6446         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6447
6448         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6449             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6450                 return NULL;
6451
6452         nxt->timeout.head = req;
6453         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6454         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6455         return nxt;
6456 }
6457
6458 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6459 {
6460         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6461         int ret;
6462
6463 issue_sqe:
6464         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6465
6466         /*
6467          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6468          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6469          */
6470         if (likely(!ret)) {
6471                 /* drop submission reference */
6472                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6473                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6474                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6475
6476                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6477                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6478                                 io_submit_flush_completions(ctx);
6479                 } else {
6480                         io_put_req(req);
6481                 }
6482         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6483                 switch (io_arm_poll_handler(req)) {
6484                 case IO_APOLL_READY:
6485                         goto issue_sqe;
6486                 case IO_APOLL_ABORTED:
6487                         /*
6488                          * Queued up for async execution, worker will release
6489                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6490                          */
6491                         io_queue_async_work(req);
6492                         break;
6493                 }
6494         } else {
6495                 io_req_complete_failed(req, ret);
6496         }
6497         if (linked_timeout)
6498                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6499 }
6500
6501 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6502 {
6503         if (unlikely(req->ctx->drain_active) && io_drain_req(req))
6504                 return;
6505
6506         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))) {
6507                 __io_queue_sqe(req);
6508         } else {
6509                 int ret = io_req_prep_async(req);
6510
6511                 if (unlikely(ret))
6512                         io_req_complete_failed(req, ret);
6513                 else
6514                         io_queue_async_work(req);
6515         }
6516 }
6517
6518 /*
6519  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6520  *
6521  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6522  */
6523 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6524                                         struct io_kiocb *req,
6525                                         unsigned int sqe_flags)
6526 {
6527         if (likely(!ctx->restricted))
6528                 return true;
6529
6530         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6531                 return false;
6532
6533         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6534             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6535                 return false;
6536
6537         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6538                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6539                 return false;
6540
6541         return true;
6542 }
6543
6544 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6545                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6546 {
6547         struct io_submit_state *state;
6548         unsigned int sqe_flags;
6549         int personality, ret = 0;
6550
6551         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6552         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6553         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6554         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6555         req->file = NULL;
6556         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6557         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6558         atomic_set(&req->refs, 2);
6559         req->task = current;
6560
6561         /* enforce forwards compatibility on users */
6562         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6563                 return -EINVAL;
6564         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6565                 return -EINVAL;
6566         if (!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
6567                 return -EACCES;
6568
6569         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6570             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6571                 return -EOPNOTSUPP;
6572         if (unlikely(sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN))
6573                 ctx->drain_active = true;
6574
6575         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6576         if (personality) {
6577                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6578                 if (!req->creds)
6579                         return -EINVAL;
6580                 get_cred(req->creds);
6581                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
6582         }
6583         state = &ctx->submit_state;
6584
6585         /*
6586          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6587          * is potentially a read/write to block based storage.
6588          */
6589         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6590             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6591                 blk_start_plug(&state->plug);
6592                 state->plug_started = true;
6593         }
6594
6595         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6596                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6597
6598                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6599                 if (unlikely(!req->file))
6600                         ret = -EBADF;
6601         }
6602
6603         state->ios_left--;
6604         return ret;
6605 }
6606
6607 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6608                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6609 {
6610         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6611         int ret;
6612
6613         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6614         if (unlikely(ret)) {
6615 fail_req:
6616                 if (link->head) {
6617                         /* fail even hard links since we don't submit */
6618                         req_set_fail(link->head);
6619                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6620                         link->head = NULL;
6621                 }
6622                 io_req_complete_failed(req, ret);
6623                 return ret;
6624         }
6625
6626         ret = io_req_prep(req, sqe);
6627         if (unlikely(ret))
6628                 goto fail_req;
6629
6630         /* don't need @sqe from now on */
6631         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
6632                                   req->flags, true,
6633                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6634
6635         /*
6636          * If we already have a head request, queue this one for async
6637          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6638          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6639          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6640          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6641          */
6642         if (link->head) {
6643                 struct io_kiocb *head = link->head;
6644
6645                 ret = io_req_prep_async(req);
6646                 if (unlikely(ret))
6647                         goto fail_req;
6648                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6649                 link->last->link = req;
6650                 link->last = req;
6651
6652                 /* last request of a link, enqueue the link */
6653                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6654                         link->head = NULL;
6655                         io_queue_sqe(head);
6656                 }
6657         } else {
6658                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6659                         link->head = req;
6660                         link->last = req;
6661                 } else {
6662                         io_queue_sqe(req);
6663                 }
6664         }
6665
6666         return 0;
6667 }
6668
6669 /*
6670  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6671  */
6672 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6673                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6674 {
6675         if (state->link.head)
6676                 io_queue_sqe(state->link.head);
6677         if (state->comp.nr)
6678                 io_submit_flush_completions(ctx);
6679         if (state->plug_started)
6680                 blk_finish_plug(&state->plug);
6681         io_state_file_put(state);
6682 }
6683
6684 /*
6685  * Start submission side cache.
6686  */
6687 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6688                                   unsigned int max_ios)
6689 {
6690         state->plug_started = false;
6691         state->ios_left = max_ios;
6692         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6693         state->link.head = NULL;
6694 }
6695
6696 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6697 {
6698         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6699
6700         /*
6701          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6702          * since once we write the new head, the application could
6703          * write new data to them.
6704          */
6705         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6706 }
6707
6708 /*
6709  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
6710  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6711  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6712  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6713  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6714  * prevent a re-load down the line.
6715  */
6716 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6717 {
6718         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
6719         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
6720
6721         /*
6722          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6723          *
6724          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6725          *    head updates.
6726          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6727          *    though the application is the one updating it.
6728          */
6729         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
6730         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6731                 return &ctx->sq_sqes[head];
6732
6733         /* drop invalid entries */
6734         ctx->cq_extra--;
6735         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
6736                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
6737         return NULL;
6738 }
6739
6740 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6741 {
6742         struct io_uring_task *tctx;
6743         int submitted = 0;
6744
6745         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6746         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6747         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6748                 return -EAGAIN;
6749
6750         tctx = current->io_uring;
6751         tctx->cached_refs -= nr;
6752         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0)) {
6753                 unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
6754
6755                 percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
6756                 refcount_add(refill, &current->usage);
6757                 tctx->cached_refs += refill;
6758         }
6759         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6760
6761         while (submitted < nr) {
6762                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6763                 struct io_kiocb *req;
6764
6765                 req = io_alloc_req(ctx);
6766                 if (unlikely(!req)) {
6767                         if (!submitted)
6768                                 submitted = -EAGAIN;
6769                         break;
6770                 }
6771                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6772                 if (unlikely(!sqe)) {
6773                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6774                         break;
6775                 }
6776                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6777                 submitted++;
6778                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6779                         break;
6780         }
6781
6782         if (unlikely(submitted != nr)) {
6783                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6784                 int unused = nr - ref_used;
6785
6786                 current->io_uring->cached_refs += unused;
6787                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6788         }
6789
6790         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6791          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6792         io_commit_sqring(ctx);
6793
6794         return submitted;
6795 }
6796
6797 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
6798 {
6799         return READ_ONCE(sqd->state);
6800 }
6801
6802 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6803 {
6804         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6805         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6806         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6807         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6808 }
6809
6810 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6811 {
6812         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6813         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6814         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6815 }
6816
6817 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6818 {
6819         unsigned int to_submit;
6820         int ret = 0;
6821
6822         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6823         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6824         if (cap_entries && to_submit > IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE)
6825                 to_submit = IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE;
6826
6827         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6828                 unsigned nr_events = 0;
6829                 const struct cred *creds = NULL;
6830
6831                 if (ctx->sq_creds != current_cred())
6832                         creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6833
6834                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6835                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6836                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0, true);
6837
6838                 /*
6839                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
6840                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
6841                  */
6842                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6843                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6844                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6845                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6846
6847                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6848                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6849                 if (creds)
6850                         revert_creds(creds);
6851         }
6852
6853         return ret;
6854 }
6855
6856 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6857 {
6858         struct io_ring_ctx *ctx;
6859         unsigned sq_thread_idle = 0;
6860
6861         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6862                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
6863         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6864 }
6865
6866 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
6867 {
6868         bool did_sig = false;
6869         struct ksignal ksig;
6870
6871         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6872             signal_pending(current)) {
6873                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6874                 if (signal_pending(current))
6875                         did_sig = get_signal(&ksig);
6876                 cond_resched();
6877                 mutex_lock(&sqd->lock);
6878         }
6879         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
6880 }
6881
6882 static int io_sq_thread(void *data)
6883 {
6884         struct io_sq_data *sqd = data;
6885         struct io_ring_ctx *ctx;
6886         unsigned long timeout = 0;
6887         char buf[TASK_COMM_LEN];
6888         DEFINE_WAIT(wait);
6889
6890         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6891         set_task_comm(current, buf);
6892
6893         if (sqd->sq_cpu != -1)
6894                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6895         else
6896                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6897         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6898
6899         mutex_lock(&sqd->lock);
6900         while (1) {
6901                 bool cap_entries, sqt_spin = false;
6902
6903                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
6904                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
6905                                 break;
6906                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6907                 }
6908
6909                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6910                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6911                         int ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6912
6913                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6914                                 sqt_spin = true;
6915                 }
6916                 if (io_run_task_work())
6917                         sqt_spin = true;
6918
6919                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6920                         cond_resched();
6921                         if (sqt_spin)
6922                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6923                         continue;
6924                 }
6925
6926                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6927                 if (!io_sqd_events_pending(sqd) && !current->task_works) {
6928                         bool needs_sched = true;
6929
6930                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6931                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6932
6933                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6934                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6935                                         needs_sched = false;
6936                                         break;
6937                                 }
6938                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
6939                                         needs_sched = false;
6940                                         break;
6941                                 }
6942                         }
6943
6944                         if (needs_sched) {
6945                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6946                                 schedule();
6947                                 mutex_lock(&sqd->lock);
6948                         }
6949                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6950                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6951                 }
6952
6953                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6954                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6955         }
6956
6957         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
6958         sqd->thread = NULL;
6959         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6960                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6961         io_run_task_work();
6962         mutex_unlock(&sqd->lock);
6963
6964         complete(&sqd->exited);
6965         do_exit(0);
6966 }
6967
6968 struct io_wait_queue {
6969         struct wait_queue_entry wq;
6970         struct io_ring_ctx *ctx;
6971         unsigned to_wait;
6972         unsigned nr_timeouts;
6973 };
6974
6975 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6976 {
6977         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6978
6979         /*
6980          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6981          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6982          * regardless of event count.
6983          */
6984         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6985                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6986 }
6987
6988 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6989                             int wake_flags, void *key)
6990 {
6991         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6992                                                         wq);
6993
6994         /*
6995          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6996          * the task, and the next invocation will do it.
6997          */
6998         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->check_cq_overflow))
6999                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7000         return -1;
7001 }
7002
7003 static int io_run_task_work_sig(void)
7004 {
7005         if (io_run_task_work())
7006                 return 1;
7007         if (!signal_pending(current))
7008                 return 0;
7009         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7010                 return -ERESTARTSYS;
7011         return -EINTR;
7012 }
7013
7014 /* when returns >0, the caller should retry */
7015 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
7016                                           struct io_wait_queue *iowq,
7017                                           signed long *timeout)
7018 {
7019         int ret;
7020
7021         /* make sure we run task_work before checking for signals */
7022         ret = io_run_task_work_sig();
7023         if (ret || io_should_wake(iowq))
7024                 return ret;
7025         /* let the caller flush overflows, retry */
7026         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
7027                 return 1;
7028
7029         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
7030         return !*timeout ? -ETIME : 1;
7031 }
7032
7033 /*
7034  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7035  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7036  */
7037 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7038                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7039                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7040 {
7041         struct io_wait_queue iowq = {
7042                 .wq = {
7043                         .private        = current,
7044                         .func           = io_wake_function,
7045                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7046                 },
7047                 .ctx            = ctx,
7048                 .to_wait        = min_events,
7049         };
7050         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7051         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7052         int ret;
7053
7054         do {
7055                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7056                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7057                         return 0;
7058                 if (!io_run_task_work())
7059                         break;
7060         } while (1);
7061
7062         if (sig) {
7063 #ifdef CONFIG_COMPAT
7064                 if (in_compat_syscall())
7065                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7066                                                       sigsz);
7067                 else
7068 #endif
7069                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7070
7071                 if (ret)
7072                         return ret;
7073         }
7074
7075         if (uts) {
7076                 struct timespec64 ts;
7077
7078                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7079                         return -EFAULT;
7080                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7081         }
7082
7083         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7084         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7085         do {
7086                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7087                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false)) {
7088                         ret = -EBUSY;
7089                         break;
7090                 }
7091                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
7092                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7093                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7094                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
7095                 cond_resched();
7096         } while (ret > 0);
7097
7098         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7099
7100         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7101 }
7102
7103 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7104 {
7105         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7106
7107         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7108                 kfree(table[i]);
7109         kfree(table);
7110 }
7111
7112 static void **io_alloc_page_table(size_t size)
7113 {
7114         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7115         size_t init_size = size;
7116         void **table;
7117
7118         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL);
7119         if (!table)
7120                 return NULL;
7121
7122         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7123                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
7124
7125                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL);
7126                 if (!table[i]) {
7127                         io_free_page_table(table, init_size);
7128                         return NULL;
7129                 }
7130                 size -= this_size;
7131         }
7132         return table;
7133 }
7134
7135 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7136 {
7137         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7138 }
7139
7140 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7141 {
7142         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7143 }
7144
7145 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7146 {
7147         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7148         kfree(ref_node);
7149 }
7150
7151 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7152                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7153 {
7154         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7155         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7156
7157         if (data_to_kill) {
7158                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7159
7160                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7161                 io_rsrc_ref_lock(ctx);
7162                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7163                 io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7164
7165                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7166                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7167                 ctx->rsrc_node = NULL;
7168         }
7169
7170         if (!ctx->rsrc_node) {
7171                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7172                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7173         }
7174 }
7175
7176 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7177 {
7178         if (ctx->rsrc_backup_node)
7179                 return 0;
7180         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7181         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7182 }
7183
7184 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7185 {
7186         int ret;
7187
7188         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7189         if (data->quiesce)
7190                 return -ENXIO;
7191
7192         data->quiesce = true;
7193         do {
7194                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7195                 if (ret)
7196                         break;
7197                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7198
7199                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7200                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7201                         break;
7202                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7203                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7204                 if (!ret)
7205                         break;
7206
7207                 atomic_inc(&data->refs);
7208                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7209                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7210                 reinit_completion(&data->done);
7211
7212                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7213                 ret = io_run_task_work_sig();
7214                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7215         } while (ret >= 0);
7216         data->quiesce = false;
7217
7218         return ret;
7219 }
7220
7221 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7222 {
7223         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7224         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7225
7226         return &data->tags[table_idx][off];
7227 }
7228
7229 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7230 {
7231         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7232
7233         if (data->tags)
7234                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7235         kfree(data);
7236 }
7237
7238 static int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7239                               u64 __user *utags, unsigned nr,
7240                               struct io_rsrc_data **pdata)
7241 {
7242         struct io_rsrc_data *data;
7243         int ret = -ENOMEM;
7244         unsigned i;
7245
7246         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7247         if (!data)
7248                 return -ENOMEM;
7249         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7250         if (!data->tags) {
7251                 kfree(data);
7252                 return -ENOMEM;
7253         }
7254
7255         data->nr = nr;
7256         data->ctx = ctx;
7257         data->do_put = do_put;
7258         if (utags) {
7259                 ret = -EFAULT;
7260                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7261                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
7262
7263                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
7264                                            sizeof(*tag_slot)))
7265                                 goto fail;
7266                 }
7267         }
7268
7269         atomic_set(&data->refs, 1);
7270         init_completion(&data->done);
7271         *pdata = data;
7272         return 0;
7273 fail:
7274         io_rsrc_data_free(data);
7275         return ret;
7276 }
7277
7278 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7279 {
7280         size_t size = nr_files * sizeof(struct io_fixed_file);
7281
7282         table->files = (struct io_fixed_file **)io_alloc_page_table(size);
7283         return !!table->files;
7284 }
7285
7286 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7287 {
7288         size_t size = nr_files * sizeof(struct io_fixed_file);
7289
7290         io_free_page_table((void **)table->files, size);
7291         table->files = NULL;
7292 }
7293
7294 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7295 {
7296 #if defined(CONFIG_UNIX)
7297         if (ctx->ring_sock) {
7298                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7299                 struct sk_buff *skb;
7300
7301                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7302                         kfree_skb(skb);
7303         }
7304 #else
7305         int i;
7306
7307         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7308                 struct file *file;
7309
7310                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7311                 if (file)
7312                         fput(file);
7313         }
7314 #endif
7315         io_free_file_tables(&ctx->file_table, ctx->nr_user_files);
7316         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7317         ctx->file_data = NULL;
7318         ctx->nr_user_files = 0;
7319 }
7320
7321 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7322 {
7323         int ret;
7324
7325         if (!ctx->file_data)
7326                 return -ENXIO;
7327         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7328         if (!ret)
7329                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7330         return ret;
7331 }
7332
7333 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7334         __releases(&sqd->lock)
7335 {
7336         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7337
7338         /*
7339          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7340          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7341          */
7342         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7343         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7344                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7345         mutex_unlock(&sqd->lock);
7346 }
7347
7348 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7349         __acquires(&sqd->lock)
7350 {
7351         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7352
7353         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7354         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7355         mutex_lock(&sqd->lock);
7356         if (sqd->thread)
7357                 wake_up_process(sqd->thread);
7358 }
7359
7360 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7361 {
7362         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7363         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7364
7365         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7366         mutex_lock(&sqd->lock);
7367         if (sqd->thread)
7368                 wake_up_process(sqd->thread);
7369         mutex_unlock(&sqd->lock);
7370         wait_for_completion(&sqd->exited);
7371 }
7372
7373 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7374 {
7375         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7376                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7377
7378                 io_sq_thread_stop(sqd);
7379                 kfree(sqd);
7380         }
7381 }
7382
7383 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7384 {
7385         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7386
7387         if (sqd) {
7388                 io_sq_thread_park(sqd);
7389                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7390                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7391                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7392
7393                 io_put_sq_data(sqd);
7394                 ctx->sq_data = NULL;
7395         }
7396 }
7397
7398 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7399 {
7400         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7401         struct io_sq_data *sqd;
7402         struct fd f;
7403
7404         f = fdget(p->wq_fd);
7405         if (!f.file)
7406                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7407         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7408                 fdput(f);
7409                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7410         }
7411
7412         ctx_attach = f.file->private_data;
7413         sqd = ctx_attach->sq_data;
7414         if (!sqd) {
7415                 fdput(f);
7416                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7417         }
7418         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7419                 fdput(f);
7420                 return ERR_PTR(-EPERM);
7421         }
7422
7423         refcount_inc(&sqd->refs);
7424         fdput(f);
7425         return sqd;
7426 }
7427
7428 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7429                                          bool *attached)
7430 {
7431         struct io_sq_data *sqd;
7432
7433         *attached = false;
7434         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7435                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7436                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7437                         *attached = true;
7438                         return sqd;
7439                 }
7440                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7441                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7442                         return sqd;
7443         }
7444
7445         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7446         if (!sqd)
7447                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7448
7449         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7450         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7451         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7452         mutex_init(&sqd->lock);
7453         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7454         init_completion(&sqd->exited);
7455         return sqd;
7456 }
7457
7458 #if defined(CONFIG_UNIX)
7459 /*
7460  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7461  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7462  * loops in the file referencing.
7463  */
7464 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7465 {
7466         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7467         struct scm_fp_list *fpl;
7468         struct sk_buff *skb;
7469         int i, nr_files;
7470
7471         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7472         if (!fpl)
7473                 return -ENOMEM;
7474
7475         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7476         if (!skb) {
7477                 kfree(fpl);
7478                 return -ENOMEM;
7479         }
7480
7481         skb->sk = sk;
7482
7483         nr_files = 0;
7484         fpl->user = get_uid(current_user());
7485         for (i = 0; i < nr; i++) {
7486                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7487
7488                 if (!file)
7489                         continue;
7490                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7491                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7492                 nr_files++;
7493         }
7494
7495         if (nr_files) {
7496                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7497                 fpl->count = nr_files;
7498                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7499                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7500                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7501                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7502
7503                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7504                         fput(fpl->fp[i]);
7505         } else {
7506                 kfree_skb(skb);
7507                 kfree(fpl);
7508         }
7509
7510         return 0;
7511 }
7512
7513 /*
7514  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7515  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7516  * garbage collection to take care of this problem for us.
7517  */
7518 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7519 {
7520         unsigned left, total;
7521         int ret = 0;
7522
7523         total = 0;
7524         left = ctx->nr_user_files;
7525         while (left) {
7526                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7527
7528                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7529                 if (ret)
7530                         break;
7531                 left -= this_files;
7532                 total += this_files;
7533         }
7534
7535         if (!ret)
7536                 return 0;
7537
7538         while (total < ctx->nr_user_files) {
7539                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7540
7541                 if (file)
7542                         fput(file);
7543                 total++;
7544         }
7545
7546         return ret;
7547 }
7548 #else
7549 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7550 {
7551         return 0;
7552 }
7553 #endif
7554
7555 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7556 {
7557         struct file *file = prsrc->file;
7558 #if defined(CONFIG_UNIX)
7559         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7560         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7561         struct sk_buff *skb;
7562         int i;
7563
7564         __skb_queue_head_init(&list);
7565
7566         /*
7567          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7568          * remove this entry and rearrange the file array.
7569          */
7570         skb = skb_dequeue(head);
7571         while (skb) {
7572                 struct scm_fp_list *fp;
7573
7574                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7575                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7576                         int left;
7577
7578                         if (fp->fp[i] != file)
7579                                 continue;
7580
7581                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7582                         left = fp->count - 1 - i;
7583                         if (left) {
7584                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7585                                                 left * sizeof(struct file *));
7586                         }
7587                         fp->count--;
7588                         if (!fp->count) {
7589                                 kfree_skb(skb);
7590                                 skb = NULL;
7591                         } else {
7592                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7593                         }
7594                         fput(file);
7595                         file = NULL;
7596                         break;
7597                 }
7598
7599                 if (!file)
7600                         break;
7601
7602                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7603
7604                 skb = skb_dequeue(head);
7605         }
7606
7607         if (skb_peek(&list)) {
7608                 spin_lock_irq(&head->lock);
7609                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7610                         __skb_queue_tail(head, skb);
7611                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7612         }
7613 #else
7614         fput(file);
7615 #endif
7616 }
7617
7618 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
7619 {
7620         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7621         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7622         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7623
7624         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7625                 list_del(&prsrc->list);
7626
7627                 if (prsrc->tag) {
7628                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
7629
7630                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
7631                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7632                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
7633                         ctx->cq_extra++;
7634                         io_commit_cqring(ctx);
7635                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7636                         io_cqring_ev_posted(ctx);
7637                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
7638                 }
7639
7640                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
7641                 kfree(prsrc);
7642         }
7643
7644         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
7645         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
7646                 complete(&rsrc_data->done);
7647 }
7648
7649 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7650 {
7651         struct io_ring_ctx *ctx;
7652         struct llist_node *node;
7653
7654         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7655         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7656
7657         while (node) {
7658                 struct io_rsrc_node *ref_node;
7659                 struct llist_node *next = node->next;
7660
7661                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
7662                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7663                 node = next;
7664         }
7665 }
7666
7667 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7668 {
7669         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7670         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7671         bool first_add = false;
7672
7673         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7674         node->done = true;
7675
7676         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7677                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7678                                             struct io_rsrc_node, node);
7679                 /* recycle ref nodes in order */
7680                 if (!node->done)
7681                         break;
7682                 list_del(&node->node);
7683                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7684         }
7685         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7686
7687         if (first_add)
7688                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7689 }
7690
7691 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7692 {
7693         struct io_rsrc_node *ref_node;
7694
7695         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7696         if (!ref_node)
7697                 return NULL;
7698
7699         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7700                             0, GFP_KERNEL)) {
7701                 kfree(ref_node);
7702                 return NULL;
7703         }
7704         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7705         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7706         ref_node->done = false;
7707         return ref_node;
7708 }
7709
7710 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7711                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
7712 {
7713         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7714         struct file *file;
7715         int fd, ret;
7716         unsigned i;
7717
7718         if (ctx->file_data)
7719                 return -EBUSY;
7720         if (!nr_args)
7721                 return -EINVAL;
7722         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7723                 return -EMFILE;
7724         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7725         if (ret)
7726                 return ret;
7727         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
7728                                  &ctx->file_data);
7729         if (ret)
7730                 return ret;
7731
7732         ret = -ENOMEM;
7733         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
7734                 goto out_free;
7735
7736         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7737                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7738                         ret = -EFAULT;
7739                         goto out_fput;
7740                 }
7741                 /* allow sparse sets */
7742                 if (fd == -1) {
7743                         ret = -EINVAL;
7744                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
7745                                 goto out_fput;
7746                         continue;
7747                 }
7748
7749                 file = fget(fd);
7750                 ret = -EBADF;
7751                 if (unlikely(!file))
7752                         goto out_fput;
7753
7754                 /*
7755                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7756                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7757                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7758                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7759                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7760                  */
7761                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7762                         fput(file);
7763                         goto out_fput;
7764                 }
7765                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
7766         }
7767
7768         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7769         if (ret) {
7770                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7771                 return ret;
7772         }
7773
7774         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
7775         return ret;
7776 out_fput:
7777         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7778                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7779                 if (file)
7780                         fput(file);
7781         }
7782         io_free_file_tables(&ctx->file_table, nr_args);
7783         ctx->nr_user_files = 0;
7784 out_free:
7785         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7786         ctx->file_data = NULL;
7787         return ret;
7788 }
7789
7790 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7791                                 int index)
7792 {
7793 #if defined(CONFIG_UNIX)
7794         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7795         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7796         struct sk_buff *skb;
7797
7798         /*
7799          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7800          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7801          * and filling it in.
7802          */
7803         spin_lock_irq(&head->lock);
7804         skb = skb_peek(head);
7805         if (skb) {
7806                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7807
7808                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7809                         __skb_unlink(skb, head);
7810                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7811                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7812                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7813                         fpl->count++;
7814                         spin_lock_irq(&head->lock);
7815                         __skb_queue_head(head, skb);
7816                 } else {
7817                         skb = NULL;
7818                 }
7819         }
7820         spin_unlock_irq(&head->lock);
7821
7822         if (skb) {
7823                 fput(file);
7824                 return 0;
7825         }
7826
7827         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7828 #else
7829         return 0;
7830 #endif
7831 }
7832
7833 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
7834                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
7835 {
7836         struct io_rsrc_put *prsrc;
7837
7838         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7839         if (!prsrc)
7840                 return -ENOMEM;
7841
7842         prsrc->tag = *io_get_tag_slot(data, idx);
7843         prsrc->rsrc = rsrc;
7844         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
7845         return 0;
7846 }
7847
7848 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7849                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
7850                                  unsigned nr_args)
7851 {
7852         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
7853         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7854         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7855         struct io_fixed_file *file_slot;
7856         struct file *file;
7857         int fd, i, err = 0;
7858         unsigned int done;
7859         bool needs_switch = false;
7860
7861         if (!ctx->file_data)
7862                 return -ENXIO;
7863         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
7864                 return -EINVAL;
7865
7866         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7867                 u64 tag = 0;
7868
7869                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
7870                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7871                         err = -EFAULT;
7872                         break;
7873                 }
7874                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
7875                         err = -EINVAL;
7876                         break;
7877                 }
7878                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7879                         continue;
7880
7881                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7882                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
7883
7884                 if (file_slot->file_ptr) {
7885                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
7886                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
7887                                                     ctx->rsrc_node, file);
7888                         if (err)
7889                                 break;
7890                         file_slot->file_ptr = 0;
7891                         needs_switch = true;
7892                 }
7893                 if (fd != -1) {
7894                         file = fget(fd);
7895                         if (!file) {
7896                                 err = -EBADF;
7897                                 break;
7898                         }
7899                         /*
7900                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7901                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7902                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7903                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7904                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7905                          * support regular read/write anyway.
7906                          */
7907                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7908                                 fput(file);
7909                                 err = -EBADF;
7910                                 break;
7911                         }
7912                         *io_get_tag_slot(data, up->offset + done) = tag;
7913                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
7914                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7915                         if (err) {
7916                                 file_slot->file_ptr = 0;
7917                                 fput(file);
7918                                 break;
7919                         }
7920                 }
7921         }
7922
7923         if (needs_switch)
7924                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7925         return done ? done : err;
7926 }
7927
7928 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7929 {
7930         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7931
7932         req = io_put_req_find_next(req);
7933         return req ? &req->work : NULL;
7934 }
7935
7936 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7937                                         struct task_struct *task)
7938 {
7939         struct io_wq_hash *hash;
7940         struct io_wq_data data;
7941         unsigned int concurrency;
7942
7943         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7944         hash = ctx->hash_map;
7945         if (!hash) {
7946                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7947                 if (!hash) {
7948                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7949                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7950                 }
7951                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7952                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7953                 ctx->hash_map = hash;
7954         }
7955         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7956
7957         data.hash = hash;
7958         data.task = task;
7959         data.free_work = io_free_work;
7960         data.do_work = io_wq_submit_work;
7961
7962         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7963         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7964
7965         return io_wq_create(concurrency, &data);
7966 }
7967
7968 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7969                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7970 {
7971         struct io_uring_task *tctx;
7972         int ret;
7973
7974         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7975         if (unlikely(!tctx))
7976                 return -ENOMEM;
7977
7978         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7979         if (unlikely(ret)) {
7980                 kfree(tctx);
7981                 return ret;
7982         }
7983
7984         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
7985         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7986                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7987                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7988                 kfree(tctx);
7989                 return ret;
7990         }
7991
7992         xa_init(&tctx->xa);
7993         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7994         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7995         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
7996         task->io_uring = tctx;
7997         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7998         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7999         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
8000         return 0;
8001 }
8002
8003 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8004 {
8005         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8006
8007         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8008         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
8009         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
8010
8011         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8012         kfree(tctx);
8013         tsk->io_uring = NULL;
8014 }
8015
8016 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8017                                 struct io_uring_params *p)
8018 {
8019         int ret;
8020
8021         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
8022         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
8023                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8024                 struct fd f;
8025
8026                 f = fdget(p->wq_fd);
8027                 if (!f.file)
8028                         return -ENXIO;
8029                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8030                         fdput(f);
8031                         return -EINVAL;
8032                 }
8033                 fdput(f);
8034         }
8035         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8036                 struct task_struct *tsk;
8037                 struct io_sq_data *sqd;
8038                 bool attached;
8039
8040                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8041                 if (IS_ERR(sqd)) {
8042                         ret = PTR_ERR(sqd);
8043                         goto err;
8044                 }
8045
8046                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8047                 ctx->sq_data = sqd;
8048                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8049                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8050                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8051
8052                 io_sq_thread_park(sqd);
8053                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8054                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8055                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8056                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8057                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8058
8059                 if (ret < 0)
8060                         goto err;
8061                 if (attached)
8062                         return 0;
8063
8064                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8065                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8066
8067                         ret = -EINVAL;
8068                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8069                                 goto err_sqpoll;
8070                         sqd->sq_cpu = cpu;
8071                 } else {
8072                         sqd->sq_cpu = -1;
8073                 }
8074
8075                 sqd->task_pid = current->pid;
8076                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8077                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8078                 if (IS_ERR(tsk)) {
8079                         ret = PTR_ERR(tsk);
8080                         goto err_sqpoll;
8081                 }
8082
8083                 sqd->thread = tsk;
8084                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8085                 wake_up_new_task(tsk);
8086                 if (ret)
8087                         goto err;
8088         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8089                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8090                 ret = -EINVAL;
8091                 goto err;
8092         }
8093
8094         return 0;
8095 err_sqpoll:
8096         complete(&ctx->sq_data->exited);
8097 err:
8098         io_sq_thread_finish(ctx);
8099         return ret;
8100 }
8101
8102 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8103                                       unsigned long nr_pages)
8104 {
8105         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8106 }
8107
8108 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8109                                    unsigned long nr_pages)
8110 {
8111         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8112
8113         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8114         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8115
8116         do {
8117                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8118                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8119                 if (new_pages > page_limit)
8120                         return -ENOMEM;
8121         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8122                                         new_pages) != cur_pages);
8123
8124         return 0;
8125 }
8126
8127 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8128 {
8129         if (ctx->user)
8130                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8131
8132         if (ctx->mm_account)
8133                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8134 }
8135
8136 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8137 {
8138         int ret;
8139
8140         if (ctx->user) {
8141                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8142                 if (ret)
8143                         return ret;
8144         }
8145
8146         if (ctx->mm_account)
8147                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8148
8149         return 0;
8150 }
8151
8152 static void io_mem_free(void *ptr)
8153 {
8154         struct page *page;
8155
8156         if (!ptr)
8157                 return;
8158
8159         page = virt_to_head_page(ptr);
8160         if (put_page_testzero(page))
8161                 free_compound_page(page);
8162 }
8163
8164 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8165 {
8166         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8167                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8168
8169         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8170 }
8171
8172 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8173                                 size_t *sq_offset)
8174 {
8175         struct io_rings *rings;
8176         size_t off, sq_array_size;
8177
8178         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8179         if (off == SIZE_MAX)
8180                 return SIZE_MAX;
8181
8182 #ifdef CONFIG_SMP
8183         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8184         if (off == 0)
8185                 return SIZE_MAX;
8186 #endif
8187
8188         if (sq_offset)
8189                 *sq_offset = off;
8190
8191         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8192         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8193                 return SIZE_MAX;
8194
8195         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8196                 return SIZE_MAX;
8197
8198         return off;
8199 }
8200
8201 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8202 {
8203         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8204         unsigned int i;
8205
8206         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8207                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8208                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8209                 if (imu->acct_pages)
8210                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8211                 kvfree(imu);
8212         }
8213         *slot = NULL;
8214 }
8215
8216 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8217 {
8218         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8219         prsrc->buf = NULL;
8220 }
8221
8222 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8223 {
8224         unsigned int i;
8225
8226         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8227                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8228         kfree(ctx->user_bufs);
8229         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8230         ctx->user_bufs = NULL;
8231         ctx->buf_data = NULL;
8232         ctx->nr_user_bufs = 0;
8233 }
8234
8235 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8236 {
8237         int ret;
8238
8239         if (!ctx->buf_data)
8240                 return -ENXIO;
8241
8242         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8243         if (!ret)
8244                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8245         return ret;
8246 }
8247
8248 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8249                        void __user *arg, unsigned index)
8250 {
8251         struct iovec __user *src;
8252
8253 #ifdef CONFIG_COMPAT
8254         if (ctx->compat) {
8255                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8256                 struct compat_iovec ciov;
8257
8258                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8259                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8260                         return -EFAULT;
8261
8262                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8263                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8264                 return 0;
8265         }
8266 #endif
8267         src = (struct iovec __user *) arg;
8268         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8269                 return -EFAULT;
8270         return 0;
8271 }
8272
8273 /*
8274  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8275  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8276  * match that one.
8277  *
8278  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8279  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8280  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8281  */
8282 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8283                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8284 {
8285         int i, j;
8286
8287         /* check current page array */
8288         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8289                 if (!PageCompound(pages[i]))
8290                         continue;
8291                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8292                         return true;
8293         }
8294
8295         /* check previously registered pages */
8296         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8297                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8298
8299                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8300                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8301                                 continue;
8302                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8303                                 return true;
8304                 }
8305         }
8306
8307         return false;
8308 }
8309
8310 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8311                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8312                                  struct page **last_hpage)
8313 {
8314         int i, ret;
8315
8316         imu->acct_pages = 0;
8317         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8318                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8319                         imu->acct_pages++;
8320                 } else {
8321                         struct page *hpage;
8322
8323                         hpage = compound_head(pages[i]);
8324                         if (hpage == *last_hpage)
8325                                 continue;
8326                         *last_hpage = hpage;
8327                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8328                                 continue;
8329                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8330                 }
8331         }
8332
8333         if (!imu->acct_pages)
8334                 return 0;
8335
8336         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8337         if (ret)
8338                 imu->acct_pages = 0;
8339         return ret;
8340 }
8341
8342 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8343                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8344                                   struct page **last_hpage)
8345 {
8346         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8347         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8348         struct page **pages = NULL;
8349         unsigned long off, start, end, ubuf;
8350         size_t size;
8351         int ret, pret, nr_pages, i;
8352
8353         if (!iov->iov_base) {
8354                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
8355                 return 0;
8356         }
8357
8358         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8359         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8360         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8361         nr_pages = end - start;
8362
8363         *pimu = NULL;
8364         ret = -ENOMEM;
8365
8366         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8367         if (!pages)
8368                 goto done;
8369
8370         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8371                               GFP_KERNEL);
8372         if (!vmas)
8373                 goto done;
8374
8375         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
8376         if (!imu)
8377                 goto done;
8378
8379         ret = 0;
8380         mmap_read_lock(current->mm);
8381         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8382                               pages, vmas);
8383         if (pret == nr_pages) {
8384                 /* don't support file backed memory */
8385                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8386                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8387
8388                         if (vma_is_shmem(vma))
8389                                 continue;
8390                         if (vma->vm_file &&
8391                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8392                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8393                                 break;
8394                         }
8395                 }
8396         } else {
8397                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8398         }
8399         mmap_read_unlock(current->mm);
8400         if (ret) {
8401                 /*
8402                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8403                  * release any pages we did get
8404                  */
8405                 if (pret > 0)
8406                         unpin_user_pages(pages, pret);
8407                 goto done;
8408         }
8409
8410         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8411         if (ret) {
8412                 unpin_user_pages(pages, pret);
8413                 goto done;
8414         }
8415
8416         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8417         size = iov->iov_len;
8418         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8419                 size_t vec_len;
8420
8421                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8422                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8423                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8424                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8425                 off = 0;
8426                 size -= vec_len;
8427         }
8428         /* store original address for later verification */
8429         imu->ubuf = ubuf;
8430         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
8431         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8432         *pimu = imu;
8433         ret = 0;
8434 done:
8435         if (ret)
8436                 kvfree(imu);
8437         kvfree(pages);
8438         kvfree(vmas);
8439         return ret;
8440 }
8441
8442 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8443 {
8444         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
8445         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
8446 }
8447
8448 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8449 {
8450         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
8451
8452         /*
8453          * Don't impose further limits on the size and buffer
8454          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8455          * submitted if they are wrong.
8456          */
8457         if (!iov->iov_base)
8458                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
8459         if (!iov->iov_len)
8460                 return -EFAULT;
8461
8462         /* arbitrary limit, but we need something */
8463         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8464                 return -EFAULT;
8465
8466         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
8467                 return -EOVERFLOW;
8468
8469         return 0;
8470 }
8471
8472 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8473                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
8474 {
8475         struct page *last_hpage = NULL;
8476         struct io_rsrc_data *data;
8477         int i, ret;
8478         struct iovec iov;
8479
8480         if (ctx->user_bufs)
8481                 return -EBUSY;
8482         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
8483                 return -EINVAL;
8484         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8485         if (ret)
8486                 return ret;
8487         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
8488         if (ret)
8489                 return ret;
8490         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8491         if (ret) {
8492                 io_rsrc_data_free(data);
8493                 return ret;
8494         }
8495
8496         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
8497                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8498                 if (ret)
8499                         break;
8500                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8501                 if (ret)
8502                         break;
8503                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
8504                         ret = -EINVAL;
8505                         break;
8506                 }
8507
8508                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
8509                                              &last_hpage);
8510                 if (ret)
8511                         break;
8512         }
8513
8514         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
8515
8516         ctx->buf_data = data;
8517         if (ret)
8518                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8519         else
8520                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8521         return ret;
8522 }
8523
8524 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8525                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8526                                    unsigned int nr_args)
8527 {
8528         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8529         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
8530         struct page *last_hpage = NULL;
8531         bool needs_switch = false;
8532         __u32 done;
8533         int i, err;
8534
8535         if (!ctx->buf_data)
8536                 return -ENXIO;
8537         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
8538                 return -EINVAL;
8539
8540         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8541                 struct io_mapped_ubuf *imu;
8542                 int offset = up->offset + done;
8543                 u64 tag = 0;
8544
8545                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
8546                 if (err)
8547                         break;
8548                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
8549                         err = -EFAULT;
8550                         break;
8551                 }
8552                 err = io_buffer_validate(&iov);
8553                 if (err)
8554                         break;
8555                 if (!iov.iov_base && tag) {
8556                         err = -EINVAL;
8557                         break;
8558                 }
8559                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
8560                 if (err)
8561                         break;
8562
8563                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
8564                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
8565                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
8566                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
8567                         if (unlikely(err)) {
8568                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
8569                                 break;
8570                         }
8571                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
8572                         needs_switch = true;
8573                 }
8574
8575                 ctx->user_bufs[i] = imu;
8576                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
8577         }
8578
8579         if (needs_switch)
8580                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
8581         return done ? done : err;
8582 }
8583
8584 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8585 {
8586         __s32 __user *fds = arg;
8587         int fd;
8588
8589         if (ctx->cq_ev_fd)
8590                 return -EBUSY;
8591
8592         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8593                 return -EFAULT;
8594
8595         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8596         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8597                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8598
8599                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8600                 return ret;
8601         }
8602
8603         return 0;
8604 }
8605
8606 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8607 {
8608         if (ctx->cq_ev_fd) {
8609                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8610                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8611                 return 0;
8612         }
8613
8614         return -ENXIO;
8615 }
8616
8617 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8618 {
8619         struct io_buffer *buf;
8620         unsigned long index;
8621
8622         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8623                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8624 }
8625
8626 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8627 {
8628         struct io_kiocb *req, *nxt;
8629
8630         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8631                 if (tsk && req->task != tsk)
8632                         continue;
8633                 list_del(&req->compl.list);
8634                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8635         }
8636 }
8637
8638 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8639 {
8640         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8641         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8642
8643         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8644
8645         if (submit_state->free_reqs) {
8646                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8647                                      submit_state->reqs);
8648                 submit_state->free_reqs = 0;
8649         }
8650
8651         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
8652         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8653         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8654 }
8655
8656 static bool io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
8657 {
8658         if (!data)
8659                 return false;
8660         if (!atomic_dec_and_test(&data->refs))
8661                 wait_for_completion(&data->done);
8662         return true;
8663 }
8664
8665 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8666 {
8667         io_sq_thread_finish(ctx);
8668
8669         if (ctx->mm_account) {
8670                 mmdrop(ctx->mm_account);
8671                 ctx->mm_account = NULL;
8672         }
8673
8674         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8675         if (io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data))
8676                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8677         if (io_wait_rsrc_data(ctx->file_data))
8678                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8679         if (ctx->rings)
8680                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8681         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8682         io_eventfd_unregister(ctx);
8683         io_destroy_buffers(ctx);
8684         if (ctx->sq_creds)
8685                 put_cred(ctx->sq_creds);
8686
8687         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
8688         if (ctx->rsrc_node)
8689                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
8690         if (ctx->rsrc_backup_node)
8691                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
8692         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
8693
8694         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
8695         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
8696
8697 #if defined(CONFIG_UNIX)
8698         if (ctx->ring_sock) {
8699                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8700                 sock_release(ctx->ring_sock);
8701         }
8702 #endif
8703
8704         io_mem_free(ctx->rings);
8705         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8706
8707         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8708         free_uid(ctx->user);
8709         io_req_caches_free(ctx);
8710         if (ctx->hash_map)
8711                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8712         kfree(ctx->cancel_hash);
8713         kfree(ctx->dummy_ubuf);
8714         kfree(ctx);
8715 }
8716
8717 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8718 {
8719         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8720         __poll_t mask = 0;
8721
8722         poll_wait(file, &ctx->poll_wait, wait);
8723         /*
8724          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8725          * io_commit_cqring
8726          */
8727         smp_rmb();
8728         if (!io_sqring_full(ctx))
8729                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8730
8731         /*
8732          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8733          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8734          *      CPU0                    CPU1
8735          *      ----                    ----
8736          * lock(&ctx->uring_lock);
8737          *                              lock(&ep->mtx);
8738          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8739          * lock(&ep->mtx);
8740          *
8741          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8742          * pushs them to do the flush.
8743          */
8744         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
8745                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8746
8747         return mask;
8748 }
8749
8750 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8751 {
8752         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8753
8754         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8755 }
8756
8757 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8758 {
8759         const struct cred *creds;
8760
8761         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8762         if (creds) {
8763                 put_cred(creds);
8764                 return 0;
8765         }
8766
8767         return -EINVAL;
8768 }
8769
8770 struct io_tctx_exit {
8771         struct callback_head            task_work;
8772         struct completion               completion;
8773         struct io_ring_ctx              *ctx;
8774 };
8775
8776 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8777 {
8778         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8779         struct io_tctx_exit *work;
8780
8781         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8782         /*
8783          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8784          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8785          */
8786         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8787                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
8788         complete(&work->completion);
8789 }
8790
8791 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8792 {
8793         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8794
8795         return req->ctx == data;
8796 }
8797
8798 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8799 {
8800         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8801         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8802         struct io_tctx_exit exit;
8803         struct io_tctx_node *node;
8804         int ret;
8805
8806         /*
8807          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8808          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8809          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8810          * as nobody else will be looking for them.
8811          */
8812         do {
8813                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
8814                 if (ctx->sq_data) {
8815                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8816                         struct task_struct *tsk;
8817
8818                         io_sq_thread_park(sqd);
8819                         tsk = sqd->thread;
8820                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
8821                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
8822                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8823                         io_sq_thread_unpark(sqd);
8824                 }
8825
8826                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8827         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8828
8829         init_completion(&exit.completion);
8830         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8831         exit.ctx = ctx;
8832         /*
8833          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8834          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8835          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
8836          * this lock/unlock section also waits them to finish.
8837          */
8838         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8839         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8840                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8841
8842                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8843                                         ctx_node);
8844                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
8845                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
8846                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8847                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8848                         continue;
8849                 wake_up_process(node->task);
8850
8851                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8852                 wait_for_completion(&exit.completion);
8853                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8854         }
8855         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8856         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8857         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8858
8859         io_ring_ctx_free(ctx);
8860 }
8861
8862 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8863 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8864                              bool cancel_all)
8865 {
8866         struct io_kiocb *req, *tmp;
8867         int canceled = 0;
8868
8869         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8870         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8871                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
8872                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8873                         canceled++;
8874                 }
8875         }
8876         if (canceled != 0)
8877                 io_commit_cqring(ctx);
8878         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8879         if (canceled != 0)
8880                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8881         return canceled != 0;
8882 }
8883
8884 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8885 {
8886         unsigned long index;
8887         struct creds *creds;
8888
8889         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8890         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8891         if (ctx->rings)
8892                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8893         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8894                 io_unregister_personality(ctx, index);
8895         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8896
8897         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
8898         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
8899
8900         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8901         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8902
8903         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8904         /*
8905          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8906          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8907          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8908          * over using system_wq.
8909          */
8910         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8911 }
8912
8913 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8914 {
8915         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8916
8917         file->private_data = NULL;
8918         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8919         return 0;
8920 }
8921
8922 struct io_task_cancel {
8923         struct task_struct *task;
8924         bool all;
8925 };
8926
8927 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8928 {
8929         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8930         struct io_task_cancel *cancel = data;
8931         bool ret;
8932
8933         if (!cancel->all && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8934                 unsigned long flags;
8935                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8936
8937                 /* protect against races with linked timeouts */
8938                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8939                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8940                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8941         } else {
8942                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8943         }
8944         return ret;
8945 }
8946
8947 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8948                                   struct task_struct *task, bool cancel_all)
8949 {
8950         struct io_defer_entry *de;
8951         LIST_HEAD(list);
8952
8953         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8954         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8955                 if (io_match_task(de->req, task, cancel_all)) {
8956                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8957                         break;
8958                 }
8959         }
8960         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8961         if (list_empty(&list))
8962                 return false;
8963
8964         while (!list_empty(&list)) {
8965                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8966                 list_del_init(&de->list);
8967                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8968                 kfree(de);
8969         }
8970         return true;
8971 }
8972
8973 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8974 {
8975         struct io_tctx_node *node;
8976         enum io_wq_cancel cret;
8977         bool ret = false;
8978
8979         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8980         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8981                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8982
8983                 /*
8984                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8985                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8986                  */
8987                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8988                         continue;
8989                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8990                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8991         }
8992         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8993
8994         return ret;
8995 }
8996
8997 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8998                                          struct task_struct *task,
8999                                          bool cancel_all)
9000 {
9001         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
9002         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
9003
9004         while (1) {
9005                 enum io_wq_cancel cret;
9006                 bool ret = false;
9007
9008                 if (!task) {
9009                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
9010                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
9011                         /*
9012                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
9013                          * it's fine as the task is in exit/exec.
9014                          */
9015                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
9016                                                &cancel, true);
9017                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9018                 }
9019
9020                 /* SQPOLL thread does its own polling */
9021                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
9022                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
9023                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
9024                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9025                                 ret = true;
9026                         }
9027                 }
9028
9029                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
9030                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
9031                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
9032                 if (task)
9033                         ret |= io_run_task_work();
9034                 if (!ret)
9035                         break;
9036                 cond_resched();
9037         }
9038 }
9039
9040 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9041 {
9042         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9043         struct io_tctx_node *node;
9044         int ret;
9045
9046         if (unlikely(!tctx)) {
9047                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9048                 if (unlikely(ret))
9049                         return ret;
9050                 tctx = current->io_uring;
9051         }
9052         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9053                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9054                 if (!node)
9055                         return -ENOMEM;
9056                 node->ctx = ctx;
9057                 node->task = current;
9058
9059                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9060                                         node, GFP_KERNEL));
9061                 if (ret) {
9062                         kfree(node);
9063                         return ret;
9064                 }
9065
9066                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9067                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9068                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9069         }
9070         tctx->last = ctx;
9071         return 0;
9072 }
9073
9074 /*
9075  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9076  */
9077 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9078 {
9079         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9080
9081         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9082                 return 0;
9083         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9084 }
9085
9086 /*
9087  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9088  */
9089 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9090 {
9091         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9092         struct io_tctx_node *node;
9093
9094         if (!tctx)
9095                 return;
9096         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9097         if (!node)
9098                 return;
9099
9100         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9101         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9102
9103         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9104         list_del(&node->ctx_node);
9105         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9106
9107         if (tctx->last == node->ctx)
9108                 tctx->last = NULL;
9109         kfree(node);
9110 }
9111
9112 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9113 {
9114         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9115         struct io_tctx_node *node;
9116         unsigned long index;
9117
9118         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
9119                 io_uring_del_tctx_node(index);
9120         if (wq) {
9121                 /*
9122                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9123                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9124                  */
9125                 tctx->io_wq = NULL;
9126                 io_wq_put_and_exit(wq);
9127         }
9128 }
9129
9130 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9131 {
9132         if (tracked)
9133                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9134         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9135 }
9136
9137 static void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
9138 {
9139         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
9140         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
9141
9142         tctx->cached_refs = 0;
9143         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
9144         put_task_struct_many(task, refs);
9145 }
9146
9147 /*
9148  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9149  * requests. @sqd should be not-null IIF it's an SQPOLL thread cancellation.
9150  */
9151 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
9152 {
9153         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9154         struct io_ring_ctx *ctx;
9155         s64 inflight;
9156         DEFINE_WAIT(wait);
9157
9158         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9159
9160         if (!current->io_uring)
9161                 return;
9162         if (tctx->io_wq)
9163                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9164
9165         io_uring_drop_tctx_refs(current);
9166         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9167         do {
9168                 /* read completions before cancelations */
9169                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9170                 if (!inflight)
9171                         break;
9172
9173                 if (!sqd) {
9174                         struct io_tctx_node *node;
9175                         unsigned long index;
9176
9177                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9178                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9179                                 if (node->ctx->sq_data)
9180                                         continue;
9181                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9182                                                              cancel_all);
9183                         }
9184                 } else {
9185                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9186                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9187                                                              cancel_all);
9188                 }
9189
9190                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9191                 /*
9192                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9193                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9194                  * prepare_to_wait().
9195                  */
9196                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9197                         schedule();
9198                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9199         } while (1);
9200         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9201
9202         io_uring_clean_tctx(tctx);
9203         if (cancel_all) {
9204                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9205                 __io_uring_free(current);
9206         }
9207 }
9208
9209 void __io_uring_cancel(struct files_struct *files)
9210 {
9211         io_uring_cancel_generic(!files, NULL);
9212 }
9213
9214 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9215                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9216 {
9217         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9218         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9219         struct page *page;
9220         void *ptr;
9221
9222         switch (offset) {
9223         case IORING_OFF_SQ_RING:
9224         case IORING_OFF_CQ_RING:
9225                 ptr = ctx->rings;
9226                 break;
9227         case IORING_OFF_SQES:
9228                 ptr = ctx->sq_sqes;
9229                 break;
9230         default:
9231                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9232         }
9233
9234         page = virt_to_head_page(ptr);
9235         if (sz > page_size(page))
9236                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9237
9238         return ptr;
9239 }
9240
9241 #ifdef CONFIG_MMU
9242
9243 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9244 {
9245         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9246         unsigned long pfn;
9247         void *ptr;
9248
9249         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9250         if (IS_ERR(ptr))
9251                 return PTR_ERR(ptr);
9252
9253         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9254         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9255 }
9256
9257 #else /* !CONFIG_MMU */
9258
9259 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9260 {
9261         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9262 }
9263
9264 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9265 {
9266         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9267 }
9268
9269 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9270         unsigned long addr, unsigned long len,
9271         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9272 {
9273         void *ptr;
9274
9275         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9276         if (IS_ERR(ptr))
9277                 return PTR_ERR(ptr);
9278
9279         return (unsigned long) ptr;
9280 }
9281
9282 #endif /* !CONFIG_MMU */
9283
9284 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9285 {
9286         DEFINE_WAIT(wait);
9287
9288         do {
9289                 if (!io_sqring_full(ctx))
9290                         break;
9291                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9292
9293                 if (!io_sqring_full(ctx))
9294                         break;
9295                 schedule();
9296         } while (!signal_pending(current));
9297
9298         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9299         return 0;
9300 }
9301
9302 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9303                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9304                           const sigset_t __user **sig)
9305 {
9306         struct io_uring_getevents_arg arg;
9307
9308         /*
9309          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9310          * is just a pointer to the sigset_t.
9311          */
9312         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9313                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9314                 *ts = NULL;
9315                 return 0;
9316         }
9317
9318         /*
9319          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9320          * timespec and sigset_t pointers if good.
9321          */
9322         if (*argsz != sizeof(arg))
9323                 return -EINVAL;
9324         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9325                 return -EFAULT;
9326         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9327         *argsz = arg.sigmask_sz;
9328         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9329         return 0;
9330 }
9331
9332 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9333                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9334                 size_t, argsz)
9335 {
9336         struct io_ring_ctx *ctx;
9337         int submitted = 0;
9338         struct fd f;
9339         long ret;
9340
9341         io_run_task_work();
9342
9343         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9344                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9345                 return -EINVAL;
9346
9347         f = fdget(fd);
9348         if (unlikely(!f.file))
9349                 return -EBADF;
9350
9351         ret = -EOPNOTSUPP;
9352         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9353                 goto out_fput;
9354
9355         ret = -ENXIO;
9356         ctx = f.file->private_data;
9357         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9358                 goto out_fput;
9359
9360         ret = -EBADFD;
9361         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9362                 goto out;
9363
9364         /*
9365          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9366          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9367          * we were asked to.
9368          */
9369         ret = 0;
9370         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9371                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
9372
9373                 ret = -EOWNERDEAD;
9374                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL))
9375                         goto out;
9376                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9377                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9378                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9379                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9380                         if (ret)
9381                                 goto out;
9382                 }
9383                 submitted = to_submit;
9384         } else if (to_submit) {
9385                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9386                 if (unlikely(ret))
9387                         goto out;
9388                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9389                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9390                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9391
9392                 if (submitted != to_submit)
9393                         goto out;
9394         }
9395         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9396                 const sigset_t __user *sig;
9397                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9398
9399                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9400                 if (unlikely(ret))
9401                         goto out;
9402
9403                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9404
9405                 /*
9406                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9407                  * space applications don't need to do io completion events
9408                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9409                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9410                  */
9411                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9412                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9413                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9414                 } else {
9415                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9416                 }
9417         }
9418
9419 out:
9420         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9421 out_fput:
9422         fdput(f);
9423         return submitted ? submitted : ret;
9424 }
9425
9426 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9427 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9428                 const struct cred *cred)
9429 {
9430         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9431         struct group_info *gi;
9432         kernel_cap_t cap;
9433         unsigned __capi;
9434         int g;
9435
9436         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9437         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9438         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9439         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9440         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9441         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9442         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9443         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9444         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9445         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9446         gi = cred->group_info;
9447         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9448                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9449                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9450         }
9451         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9452         cap = cred->cap_effective;
9453         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9454                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9455         seq_putc(m, '\n');
9456         return 0;
9457 }
9458
9459 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9460 {
9461         struct io_sq_data *sq = NULL;
9462         bool has_lock;
9463         int i;
9464
9465         /*
9466          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9467          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9468          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9469          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9470          */
9471         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9472
9473         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9474                 sq = ctx->sq_data;
9475                 if (!sq->thread)
9476                         sq = NULL;
9477         }
9478
9479         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9480         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9481         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9482         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9483                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9484
9485                 if (f)
9486                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9487                 else
9488                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9489         }
9490         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9491         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9492                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
9493                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
9494
9495                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
9496         }
9497         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9498                 unsigned long index;
9499                 const struct cred *cred;
9500
9501                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9502                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9503                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9504         }
9505         seq_printf(m, "PollList:\n");
9506         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9507         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9508                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9509                 struct io_kiocb *req;
9510
9511                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9512                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9513                                         req->task->task_works != NULL);
9514         }
9515         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9516         if (has_lock)
9517                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9518 }
9519
9520 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9521 {
9522         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9523
9524         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9525                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9526                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9527         }
9528 }
9529 #endif
9530
9531 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9532         .release        = io_uring_release,
9533         .mmap           = io_uring_mmap,
9534 #ifndef CONFIG_MMU
9535         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9536         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9537 #endif
9538         .poll           = io_uring_poll,
9539         .fasync         = io_uring_fasync,
9540 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9541         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9542 #endif
9543 };
9544
9545 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9546                                   struct io_uring_params *p)
9547 {
9548         struct io_rings *rings;
9549         size_t size, sq_array_offset;
9550
9551         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9552         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9553         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9554
9555         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9556         if (size == SIZE_MAX)
9557                 return -EOVERFLOW;
9558
9559         rings = io_mem_alloc(size);
9560         if (!rings)
9561                 return -ENOMEM;
9562
9563         ctx->rings = rings;
9564         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9565         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9566         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9567         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9568         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9569
9570         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9571         if (size == SIZE_MAX) {
9572                 io_mem_free(ctx->rings);
9573                 ctx->rings = NULL;
9574                 return -EOVERFLOW;
9575         }
9576
9577         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9578         if (!ctx->sq_sqes) {
9579                 io_mem_free(ctx->rings);
9580                 ctx->rings = NULL;
9581                 return -ENOMEM;
9582         }
9583
9584         return 0;
9585 }
9586
9587 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9588 {
9589         int ret, fd;
9590
9591         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9592         if (fd < 0)
9593                 return fd;
9594
9595         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9596         if (ret) {
9597                 put_unused_fd(fd);
9598                 return ret;
9599         }
9600         fd_install(fd, file);
9601         return fd;
9602 }
9603
9604 /*
9605  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9606  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9607  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9608  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9609  */
9610 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9611 {
9612         struct file *file;
9613 #if defined(CONFIG_UNIX)
9614         int ret;
9615
9616         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9617                                 &ctx->ring_sock);
9618         if (ret)
9619                 return ERR_PTR(ret);
9620 #endif
9621
9622         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9623                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9624 #if defined(CONFIG_UNIX)
9625         if (IS_ERR(file)) {
9626                 sock_release(ctx->ring_sock);
9627                 ctx->ring_sock = NULL;
9628         } else {
9629                 ctx->ring_sock->file = file;
9630         }
9631 #endif
9632         return file;
9633 }
9634
9635 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9636                            struct io_uring_params __user *params)
9637 {
9638         struct io_ring_ctx *ctx;
9639         struct file *file;
9640         int ret;
9641
9642         if (!entries)
9643                 return -EINVAL;
9644         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9645                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9646                         return -EINVAL;
9647                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9648         }
9649
9650         /*
9651          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9652          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9653          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9654          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9655          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9656          * of CQ ring entries manually.
9657          */
9658         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9659         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9660                 /*
9661                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9662                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9663                  * any cq vs sq ring sizing.
9664                  */
9665                 if (!p->cq_entries)
9666                         return -EINVAL;
9667                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9668                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9669                                 return -EINVAL;
9670                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9671                 }
9672                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9673                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9674                         return -EINVAL;
9675         } else {
9676                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9677         }
9678
9679         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9680         if (!ctx)
9681                 return -ENOMEM;
9682         ctx->compat = in_compat_syscall();
9683         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9684                 ctx->user = get_uid(current_user());
9685
9686         /*
9687          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9688          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9689          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9690          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9691          */
9692         mmgrab(current->mm);
9693         ctx->mm_account = current->mm;
9694
9695         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9696         if (ret)
9697                 goto err;
9698
9699         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9700         if (ret)
9701                 goto err;
9702         /* always set a rsrc node */
9703         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9704         if (ret)
9705                 goto err;
9706         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9707
9708         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9709         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9710         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9711         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9712         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9713         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9714         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9715         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9716
9717         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9718         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9719         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9720         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9721         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9722         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9723         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9724         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9725
9726         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9727                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9728                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9729                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9730                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
9731                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
9732
9733         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9734                 ret = -EFAULT;
9735                 goto err;
9736         }
9737
9738         file = io_uring_get_file(ctx);
9739         if (IS_ERR(file)) {
9740                 ret = PTR_ERR(file);
9741                 goto err;
9742         }
9743
9744         /*
9745          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9746          * having closed it before we finish setup
9747          */
9748         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9749         if (ret < 0) {
9750                 /* fput will clean it up */
9751                 fput(file);
9752                 return ret;
9753         }
9754
9755         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9756         return ret;
9757 err:
9758         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9759         return ret;
9760 }
9761
9762 /*
9763  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9764  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9765  * params structure passed in.
9766  */
9767 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9768 {
9769         struct io_uring_params p;
9770         int i;
9771
9772         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9773                 return -EFAULT;
9774         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9775                 if (p.resv[i])
9776                         return -EINVAL;
9777         }
9778
9779         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9780                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9781                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9782                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9783                 return -EINVAL;
9784
9785         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9786 }
9787
9788 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9789                 struct io_uring_params __user *, params)
9790 {
9791         return io_uring_setup(entries, params);
9792 }
9793
9794 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9795 {
9796         struct io_uring_probe *p;
9797         size_t size;
9798         int i, ret;
9799
9800         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9801         if (size == SIZE_MAX)
9802                 return -EOVERFLOW;
9803         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9804         if (!p)
9805                 return -ENOMEM;
9806
9807         ret = -EFAULT;
9808         if (copy_from_user(p, arg, size))
9809                 goto out;
9810         ret = -EINVAL;
9811         if (memchr_inv(p, 0, size))
9812                 goto out;
9813
9814         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9815         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9816                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9817
9818         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9819                 p->ops[i].op = i;
9820                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9821                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9822         }
9823         p->ops_len = i;
9824
9825         ret = 0;
9826         if (copy_to_user(arg, p, size))
9827                 ret = -EFAULT;
9828 out:
9829         kfree(p);
9830         return ret;
9831 }
9832
9833 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9834 {
9835         const struct cred *creds;
9836         u32 id;
9837         int ret;
9838
9839         creds = get_current_cred();
9840
9841         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9842                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9843         if (!ret)
9844                 return id;
9845         put_cred(creds);
9846         return ret;
9847 }
9848
9849 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9850                                     unsigned int nr_args)
9851 {
9852         struct io_uring_restriction *res;
9853         size_t size;
9854         int i, ret;
9855
9856         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9857         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9858                 return -EBADFD;
9859
9860         /* We allow only a single restrictions registration */
9861         if (ctx->restrictions.registered)
9862                 return -EBUSY;
9863
9864         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9865                 return -EINVAL;
9866
9867         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9868         if (size == SIZE_MAX)
9869                 return -EOVERFLOW;
9870
9871         res = memdup_user(arg, size);
9872         if (IS_ERR(res))
9873                 return PTR_ERR(res);
9874
9875         ret = 0;
9876
9877         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9878                 switch (res[i].opcode) {
9879                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9880                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9881                                 ret = -EINVAL;
9882                                 goto out;
9883                         }
9884
9885                         __set_bit(res[i].register_op,
9886                                   ctx->restrictions.register_op);
9887                         break;
9888                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9889                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9890                                 ret = -EINVAL;
9891                                 goto out;
9892                         }
9893
9894                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9895                         break;
9896                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9897                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9898                         break;
9899                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9900                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9901                         break;
9902                 default:
9903                         ret = -EINVAL;
9904                         goto out;
9905                 }
9906         }
9907
9908 out:
9909         /* Reset all restrictions if an error happened */
9910         if (ret != 0)
9911                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9912         else
9913                 ctx->restrictions.registered = true;
9914
9915         kfree(res);
9916         return ret;
9917 }
9918
9919 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9920 {
9921         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9922                 return -EBADFD;
9923
9924         if (ctx->restrictions.registered)
9925                 ctx->restricted = 1;
9926
9927         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9928         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9929                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9930         return 0;
9931 }
9932
9933 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
9934                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9935                                      unsigned nr_args)
9936 {
9937         __u32 tmp;
9938         int err;
9939
9940         if (up->resv)
9941                 return -EINVAL;
9942         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
9943                 return -EOVERFLOW;
9944         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9945         if (err)
9946                 return err;
9947
9948         switch (type) {
9949         case IORING_RSRC_FILE:
9950                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
9951         case IORING_RSRC_BUFFER:
9952                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
9953         }
9954         return -EINVAL;
9955 }
9956
9957 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9958                                     unsigned nr_args)
9959 {
9960         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9961
9962         if (!nr_args)
9963                 return -EINVAL;
9964         memset(&up, 0, sizeof(up));
9965         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
9966                 return -EFAULT;
9967         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
9968 }
9969
9970 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9971                                    unsigned size, unsigned type)
9972 {
9973         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9974
9975         if (size != sizeof(up))
9976                 return -EINVAL;
9977         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
9978                 return -EFAULT;
9979         if (!up.nr || up.resv)
9980                 return -EINVAL;
9981         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
9982 }
9983
9984 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9985                             unsigned int size, unsigned int type)
9986 {
9987         struct io_uring_rsrc_register rr;
9988
9989         /* keep it extendible */
9990         if (size != sizeof(rr))
9991                 return -EINVAL;
9992
9993         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
9994         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
9995                 return -EFAULT;
9996         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
9997                 return -EINVAL;
9998
9999         switch (type) {
10000         case IORING_RSRC_FILE:
10001                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10002                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10003         case IORING_RSRC_BUFFER:
10004                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10005                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10006         }
10007         return -EINVAL;
10008 }
10009
10010 static int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10011                                 unsigned len)
10012 {
10013         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10014         cpumask_var_t new_mask;
10015         int ret;
10016
10017         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10018                 return -EINVAL;
10019
10020         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
10021                 return -ENOMEM;
10022
10023         cpumask_clear(new_mask);
10024         if (len > cpumask_size())
10025                 len = cpumask_size();
10026
10027         if (copy_from_user(new_mask, arg, len)) {
10028                 free_cpumask_var(new_mask);
10029                 return -EFAULT;
10030         }
10031
10032         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
10033         free_cpumask_var(new_mask);
10034         return ret;
10035 }
10036
10037 static int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
10038 {
10039         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10040
10041         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10042                 return -EINVAL;
10043
10044         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
10045 }
10046
10047 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
10048 {
10049         switch (op) {
10050         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10051         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10052         case IORING_REGISTER_FILES:
10053         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10054         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10055         case IORING_REGISTER_PROBE:
10056         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10057         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10058         case IORING_REGISTER_FILES2:
10059         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10060         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10061         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10062         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10063         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10064                 return false;
10065         default:
10066                 return true;
10067         }
10068 }
10069
10070 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10071                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10072         __releases(ctx->uring_lock)
10073         __acquires(ctx->uring_lock)
10074 {
10075         int ret;
10076
10077         /*
10078          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10079          * someone else killed the ctx or is already going through
10080          * io_uring_register().
10081          */
10082         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10083                 return -ENXIO;
10084
10085         if (ctx->restricted) {
10086                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10087                         return -EINVAL;
10088                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10089                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10090                         return -EACCES;
10091         }
10092
10093         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10094                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10095
10096                 /*
10097                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
10098                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
10099                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
10100                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
10101                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
10102                  * after we've killed the percpu ref.
10103                  */
10104                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10105                 do {
10106                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10107                         if (!ret)
10108                                 break;
10109                         ret = io_run_task_work_sig();
10110                         if (ret < 0)
10111                                 break;
10112                 } while (1);
10113                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10114
10115                 if (ret) {
10116                         io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10117                         return ret;
10118                 }
10119         }
10120
10121         switch (opcode) {
10122         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10123                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10124                 break;
10125         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10126                 ret = -EINVAL;
10127                 if (arg || nr_args)
10128                         break;
10129                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10130                 break;
10131         case IORING_REGISTER_FILES:
10132                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10133                 break;
10134         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10135                 ret = -EINVAL;
10136                 if (arg || nr_args)
10137                         break;
10138                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10139                 break;
10140         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10141                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10142                 break;
10143         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10144         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10145                 ret = -EINVAL;
10146                 if (nr_args != 1)
10147                         break;
10148                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10149                 if (ret)
10150                         break;
10151                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10152                         ctx->eventfd_async = 1;
10153                 else
10154                         ctx->eventfd_async = 0;
10155                 break;
10156         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10157                 ret = -EINVAL;
10158                 if (arg || nr_args)
10159                         break;
10160                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10161                 break;
10162         case IORING_REGISTER_PROBE:
10163                 ret = -EINVAL;
10164                 if (!arg || nr_args > 256)
10165                         break;
10166                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10167                 break;
10168         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10169                 ret = -EINVAL;
10170                 if (arg || nr_args)
10171                         break;
10172                 ret = io_register_personality(ctx);
10173                 break;
10174         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10175                 ret = -EINVAL;
10176                 if (arg)
10177                         break;
10178                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10179                 break;
10180         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10181                 ret = -EINVAL;
10182                 if (arg || nr_args)
10183                         break;
10184                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10185                 break;
10186         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10187                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10188                 break;
10189         case IORING_REGISTER_FILES2:
10190                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10191                 break;
10192         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10193                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10194                                               IORING_RSRC_FILE);
10195                 break;
10196         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10197                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10198                 break;
10199         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10200                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10201                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10202                 break;
10203         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10204                 ret = -EINVAL;
10205                 if (!arg || !nr_args)
10206                         break;
10207                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
10208                 break;
10209         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10210                 ret = -EINVAL;
10211                 if (arg || nr_args)
10212                         break;
10213                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
10214                 break;
10215         default:
10216                 ret = -EINVAL;
10217                 break;
10218         }
10219
10220         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10221                 /* bring the ctx back to life */
10222                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10223                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10224         }
10225         return ret;
10226 }
10227
10228 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10229                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10230 {
10231         struct io_ring_ctx *ctx;
10232         long ret = -EBADF;
10233         struct fd f;
10234
10235         f = fdget(fd);
10236         if (!f.file)
10237                 return -EBADF;
10238
10239         ret = -EOPNOTSUPP;
10240         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10241                 goto out_fput;
10242
10243         ctx = f.file->private_data;
10244
10245         io_run_task_work();
10246
10247         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10248         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10249         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10250         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10251                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10252 out_fput:
10253         fdput(f);
10254         return ret;
10255 }
10256
10257 static int __init io_uring_init(void)
10258 {
10259 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10260         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10261         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10262 } while (0)
10263
10264 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10265         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10266         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10267         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10268         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10269         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10270         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10271         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10272         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10273         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10274         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10275         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10276         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10277         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10278         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10279         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10280         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10281         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10282         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10283         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10284         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10285         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10286         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10287         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10288         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10289         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10290         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10291         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10292         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10293         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
10294         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10295         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10296
10297         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
10298                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
10299         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
10300                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
10301         /* should fit into one byte */
10302         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
10303
10304         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10305         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10306
10307         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10308                                 SLAB_ACCOUNT);
10309         return 0;
10310 };
10311 __initcall(io_uring_init);