Merge tag 's390-5.11-3' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/s390/linux
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/kthread.h>
61 #include <linux/blkdev.h>
62 #include <linux/bvec.h>
63 #include <linux/net.h>
64 #include <net/sock.h>
65 #include <net/af_unix.h>
66 #include <net/scm.h>
67 #include <linux/anon_inodes.h>
68 #include <linux/sched/mm.h>
69 #include <linux/uaccess.h>
70 #include <linux/nospec.h>
71 #include <linux/sizes.h>
72 #include <linux/hugetlb.h>
73 #include <linux/highmem.h>
74 #include <linux/namei.h>
75 #include <linux/fsnotify.h>
76 #include <linux/fadvise.h>
77 #include <linux/eventpoll.h>
78 #include <linux/fs_struct.h>
79 #include <linux/splice.h>
80 #include <linux/task_work.h>
81 #include <linux/pagemap.h>
82 #include <linux/io_uring.h>
83 #include <linux/blk-cgroup.h>
84 #include <linux/audit.h>
85
86 #define CREATE_TRACE_POINTS
87 #include <trace/events/io_uring.h>
88
89 #include <uapi/linux/io_uring.h>
90
91 #include "internal.h"
92 #include "io-wq.h"
93
94 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
95 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
96
97 /*
98  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
99  */
100 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
101 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
102 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
103 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
104 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
105                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
106
107 struct io_uring {
108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
110 };
111
112 /*
113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
115  *
116  * The offsets to the member fields are published through struct
117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
118  */
119 struct io_rings {
120         /*
121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
122          * masked to get valid indices.
123          *
124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
126          * cq ring.
127          */
128         struct io_uring         sq, cq;
129         /*
130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
131          * ring_entries - 1)
132          */
133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
136         /*
137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
138          * invalid index stored in array
139          *
140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
142          * cached value).
143          *
144          * After a new SQ head value was read by the application this
145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
146          * the new SQ head (and possibly more).
147          */
148         u32                     sq_dropped;
149         /*
150          * Runtime SQ flags
151          *
152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
153          * application.
154          *
155          * The application needs a full memory barrier before checking
156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
157          */
158         u32                     sq_flags;
159         /*
160          * Runtime CQ flags
161          *
162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
163          * kernel.
164          */
165         u32                     cq_flags;
166         /*
167          * Number of completion events lost because the queue was full;
168          * this should be avoided by the application by making sure
169          * there are not more requests pending than there is space in
170          * the completion queue.
171          *
172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
174          * cached value).
175          *
176          * As completion events come in out of order this counter is not
177          * ordered with any other data.
178          */
179         u32                     cq_overflow;
180         /*
181          * Ring buffer of completion events.
182          *
183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
184          * produced, so the application is allowed to modify pending
185          * entries.
186          */
187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
188 };
189
190 struct io_mapped_ubuf {
191         u64             ubuf;
192         size_t          len;
193         struct          bio_vec *bvec;
194         unsigned int    nr_bvecs;
195         unsigned long   acct_pages;
196 };
197
198 struct fixed_file_table {
199         struct file             **files;
200 };
201
202 struct fixed_file_ref_node {
203         struct percpu_ref               refs;
204         struct list_head                node;
205         struct list_head                file_list;
206         struct fixed_file_data          *file_data;
207         struct llist_node               llist;
208         bool                            done;
209 };
210
211 struct fixed_file_data {
212         struct fixed_file_table         *table;
213         struct io_ring_ctx              *ctx;
214
215         struct fixed_file_ref_node      *node;
216         struct percpu_ref               refs;
217         struct completion               done;
218         struct list_head                ref_list;
219         spinlock_t                      lock;
220 };
221
222 struct io_buffer {
223         struct list_head list;
224         __u64 addr;
225         __s32 len;
226         __u16 bid;
227 };
228
229 struct io_restriction {
230         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
231         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
232         u8 sqe_flags_allowed;
233         u8 sqe_flags_required;
234         bool registered;
235 };
236
237 struct io_sq_data {
238         refcount_t              refs;
239         struct mutex            lock;
240
241         /* ctx's that are using this sqd */
242         struct list_head        ctx_list;
243         struct list_head        ctx_new_list;
244         struct mutex            ctx_lock;
245
246         struct task_struct      *thread;
247         struct wait_queue_head  wait;
248
249         unsigned                sq_thread_idle;
250 };
251
252 struct io_ring_ctx {
253         struct {
254                 struct percpu_ref       refs;
255         } ____cacheline_aligned_in_smp;
256
257         struct {
258                 unsigned int            flags;
259                 unsigned int            compat: 1;
260                 unsigned int            limit_mem: 1;
261                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
262                 unsigned int            drain_next: 1;
263                 unsigned int            eventfd_async: 1;
264                 unsigned int            restricted: 1;
265
266                 /*
267                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
268                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
269                  *
270                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
271                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
272                  * the queue when needed.
273                  *
274                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
275                  * array.
276                  */
277                 u32                     *sq_array;
278                 unsigned                cached_sq_head;
279                 unsigned                sq_entries;
280                 unsigned                sq_mask;
281                 unsigned                sq_thread_idle;
282                 unsigned                cached_sq_dropped;
283                 unsigned                cached_cq_overflow;
284                 unsigned long           sq_check_overflow;
285
286                 struct list_head        defer_list;
287                 struct list_head        timeout_list;
288                 struct list_head        cq_overflow_list;
289
290                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
291         } ____cacheline_aligned_in_smp;
292
293         struct io_rings *rings;
294
295         /* IO offload */
296         struct io_wq            *io_wq;
297
298         /*
299          * For SQPOLL usage - we hold a reference to the parent task, so we
300          * have access to the ->files
301          */
302         struct task_struct      *sqo_task;
303
304         /* Only used for accounting purposes */
305         struct mm_struct        *mm_account;
306
307 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
308         struct cgroup_subsys_state      *sqo_blkcg_css;
309 #endif
310
311         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
312
313         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
314         struct list_head        sqd_list;
315
316         /*
317          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
318          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
319          * used. Only updated through io_uring_register(2).
320          */
321         struct fixed_file_data  *file_data;
322         unsigned                nr_user_files;
323
324         /* if used, fixed mapped user buffers */
325         unsigned                nr_user_bufs;
326         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
327
328         struct user_struct      *user;
329
330         const struct cred       *creds;
331
332 #ifdef CONFIG_AUDIT
333         kuid_t                  loginuid;
334         unsigned int            sessionid;
335 #endif
336
337         struct completion       ref_comp;
338         struct completion       sq_thread_comp;
339
340         /* if all else fails... */
341         struct io_kiocb         *fallback_req;
342
343 #if defined(CONFIG_UNIX)
344         struct socket           *ring_sock;
345 #endif
346
347         struct idr              io_buffer_idr;
348
349         struct idr              personality_idr;
350
351         struct {
352                 unsigned                cached_cq_tail;
353                 unsigned                cq_entries;
354                 unsigned                cq_mask;
355                 atomic_t                cq_timeouts;
356                 unsigned long           cq_check_overflow;
357                 struct wait_queue_head  cq_wait;
358                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
359                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
360         } ____cacheline_aligned_in_smp;
361
362         struct {
363                 struct mutex            uring_lock;
364                 wait_queue_head_t       wait;
365         } ____cacheline_aligned_in_smp;
366
367         struct {
368                 spinlock_t              completion_lock;
369
370                 /*
371                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
372                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
373                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
374                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
375                  */
376                 struct list_head        iopoll_list;
377                 struct hlist_head       *cancel_hash;
378                 unsigned                cancel_hash_bits;
379                 bool                    poll_multi_file;
380
381                 spinlock_t              inflight_lock;
382                 struct list_head        inflight_list;
383         } ____cacheline_aligned_in_smp;
384
385         struct delayed_work             file_put_work;
386         struct llist_head               file_put_llist;
387
388         struct work_struct              exit_work;
389         struct io_restriction           restrictions;
390 };
391
392 /*
393  * First field must be the file pointer in all the
394  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
395  */
396 struct io_poll_iocb {
397         struct file                     *file;
398         struct wait_queue_head          *head;
399         __poll_t                        events;
400         bool                            done;
401         bool                            canceled;
402         struct wait_queue_entry         wait;
403 };
404
405 struct io_poll_remove {
406         struct file                     *file;
407         u64                             addr;
408 };
409
410 struct io_close {
411         struct file                     *file;
412         struct file                     *put_file;
413         int                             fd;
414 };
415
416 struct io_timeout_data {
417         struct io_kiocb                 *req;
418         struct hrtimer                  timer;
419         struct timespec64               ts;
420         enum hrtimer_mode               mode;
421 };
422
423 struct io_accept {
424         struct file                     *file;
425         struct sockaddr __user          *addr;
426         int __user                      *addr_len;
427         int                             flags;
428         unsigned long                   nofile;
429 };
430
431 struct io_sync {
432         struct file                     *file;
433         loff_t                          len;
434         loff_t                          off;
435         int                             flags;
436         int                             mode;
437 };
438
439 struct io_cancel {
440         struct file                     *file;
441         u64                             addr;
442 };
443
444 struct io_timeout {
445         struct file                     *file;
446         u32                             off;
447         u32                             target_seq;
448         struct list_head                list;
449         /* head of the link, used by linked timeouts only */
450         struct io_kiocb                 *head;
451 };
452
453 struct io_timeout_rem {
454         struct file                     *file;
455         u64                             addr;
456
457         /* timeout update */
458         struct timespec64               ts;
459         u32                             flags;
460 };
461
462 struct io_rw {
463         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
464         struct kiocb                    kiocb;
465         u64                             addr;
466         u64                             len;
467 };
468
469 struct io_connect {
470         struct file                     *file;
471         struct sockaddr __user          *addr;
472         int                             addr_len;
473 };
474
475 struct io_sr_msg {
476         struct file                     *file;
477         union {
478                 struct user_msghdr __user *umsg;
479                 void __user             *buf;
480         };
481         int                             msg_flags;
482         int                             bgid;
483         size_t                          len;
484         struct io_buffer                *kbuf;
485 };
486
487 struct io_open {
488         struct file                     *file;
489         int                             dfd;
490         bool                            ignore_nonblock;
491         struct filename                 *filename;
492         struct open_how                 how;
493         unsigned long                   nofile;
494 };
495
496 struct io_files_update {
497         struct file                     *file;
498         u64                             arg;
499         u32                             nr_args;
500         u32                             offset;
501 };
502
503 struct io_fadvise {
504         struct file                     *file;
505         u64                             offset;
506         u32                             len;
507         u32                             advice;
508 };
509
510 struct io_madvise {
511         struct file                     *file;
512         u64                             addr;
513         u32                             len;
514         u32                             advice;
515 };
516
517 struct io_epoll {
518         struct file                     *file;
519         int                             epfd;
520         int                             op;
521         int                             fd;
522         struct epoll_event              event;
523 };
524
525 struct io_splice {
526         struct file                     *file_out;
527         struct file                     *file_in;
528         loff_t                          off_out;
529         loff_t                          off_in;
530         u64                             len;
531         unsigned int                    flags;
532 };
533
534 struct io_provide_buf {
535         struct file                     *file;
536         __u64                           addr;
537         __s32                           len;
538         __u32                           bgid;
539         __u16                           nbufs;
540         __u16                           bid;
541 };
542
543 struct io_statx {
544         struct file                     *file;
545         int                             dfd;
546         unsigned int                    mask;
547         unsigned int                    flags;
548         const char __user               *filename;
549         struct statx __user             *buffer;
550 };
551
552 struct io_shutdown {
553         struct file                     *file;
554         int                             how;
555 };
556
557 struct io_rename {
558         struct file                     *file;
559         int                             old_dfd;
560         int                             new_dfd;
561         struct filename                 *oldpath;
562         struct filename                 *newpath;
563         int                             flags;
564 };
565
566 struct io_unlink {
567         struct file                     *file;
568         int                             dfd;
569         int                             flags;
570         struct filename                 *filename;
571 };
572
573 struct io_completion {
574         struct file                     *file;
575         struct list_head                list;
576         int                             cflags;
577 };
578
579 struct io_async_connect {
580         struct sockaddr_storage         address;
581 };
582
583 struct io_async_msghdr {
584         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
585         struct iovec                    *iov;
586         struct sockaddr __user          *uaddr;
587         struct msghdr                   msg;
588         struct sockaddr_storage         addr;
589 };
590
591 struct io_async_rw {
592         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
593         const struct iovec              *free_iovec;
594         struct iov_iter                 iter;
595         size_t                          bytes_done;
596         struct wait_page_queue          wpq;
597 };
598
599 enum {
600         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
601         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
602         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
603         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
604         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
605         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
606
607         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
608         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
609         REQ_F_CUR_POS_BIT,
610         REQ_F_NOWAIT_BIT,
611         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
612         REQ_F_ISREG_BIT,
613         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
614         REQ_F_POLLED_BIT,
615         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
616         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
617         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
618         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
619
620         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
621         __REQ_F_LAST_BIT,
622 };
623
624 enum {
625         /* ctx owns file */
626         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
627         /* drain existing IO first */
628         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
629         /* linked sqes */
630         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
631         /* doesn't sever on completion < 0 */
632         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
633         /* IOSQE_ASYNC */
634         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
635         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
636         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
637
638         /* fail rest of links */
639         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
640         /* on inflight list */
641         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
642         /* read/write uses file position */
643         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
644         /* must not punt to workers */
645         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
646         /* has or had linked timeout */
647         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
648         /* regular file */
649         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
650         /* needs cleanup */
651         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
652         /* already went through poll handler */
653         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
654         /* buffer already selected */
655         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
656         /* doesn't need file table for this request */
657         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
658         /* io_wq_work is initialized */
659         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
660         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
661         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
662 };
663
664 struct async_poll {
665         struct io_poll_iocb     poll;
666         struct io_poll_iocb     *double_poll;
667 };
668
669 /*
670  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
671  * as the first entry in their struct definition. So you can
672  * access the file pointer through any of the sub-structs,
673  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
674  */
675 struct io_kiocb {
676         union {
677                 struct file             *file;
678                 struct io_rw            rw;
679                 struct io_poll_iocb     poll;
680                 struct io_poll_remove   poll_remove;
681                 struct io_accept        accept;
682                 struct io_sync          sync;
683                 struct io_cancel        cancel;
684                 struct io_timeout       timeout;
685                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
686                 struct io_connect       connect;
687                 struct io_sr_msg        sr_msg;
688                 struct io_open          open;
689                 struct io_close         close;
690                 struct io_files_update  files_update;
691                 struct io_fadvise       fadvise;
692                 struct io_madvise       madvise;
693                 struct io_epoll         epoll;
694                 struct io_splice        splice;
695                 struct io_provide_buf   pbuf;
696                 struct io_statx         statx;
697                 struct io_shutdown      shutdown;
698                 struct io_rename        rename;
699                 struct io_unlink        unlink;
700                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
701                 struct io_completion    compl;
702         };
703
704         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
705         void                            *async_data;
706         u8                              opcode;
707         /* polled IO has completed */
708         u8                              iopoll_completed;
709
710         u16                             buf_index;
711         u32                             result;
712
713         struct io_ring_ctx              *ctx;
714         unsigned int                    flags;
715         refcount_t                      refs;
716         struct task_struct              *task;
717         u64                             user_data;
718
719         struct io_kiocb                 *link;
720         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
721
722         /*
723          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
724          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
725          */
726         struct list_head                inflight_entry;
727         struct callback_head            task_work;
728         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
729         struct hlist_node               hash_node;
730         struct async_poll               *apoll;
731         struct io_wq_work               work;
732 };
733
734 struct io_defer_entry {
735         struct list_head        list;
736         struct io_kiocb         *req;
737         u32                     seq;
738 };
739
740 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
741
742 struct io_comp_state {
743         unsigned int            nr;
744         struct list_head        list;
745         struct io_ring_ctx      *ctx;
746 };
747
748 struct io_submit_state {
749         struct blk_plug         plug;
750
751         /*
752          * io_kiocb alloc cache
753          */
754         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
755         unsigned int            free_reqs;
756
757         bool                    plug_started;
758
759         /*
760          * Batch completion logic
761          */
762         struct io_comp_state    comp;
763
764         /*
765          * File reference cache
766          */
767         struct file             *file;
768         unsigned int            fd;
769         unsigned int            file_refs;
770         unsigned int            ios_left;
771 };
772
773 struct io_op_def {
774         /* needs req->file assigned */
775         unsigned                needs_file : 1;
776         /* don't fail if file grab fails */
777         unsigned                needs_file_no_error : 1;
778         /* hash wq insertion if file is a regular file */
779         unsigned                hash_reg_file : 1;
780         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
781         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
782         /* opcode is not supported by this kernel */
783         unsigned                not_supported : 1;
784         /* set if opcode supports polled "wait" */
785         unsigned                pollin : 1;
786         unsigned                pollout : 1;
787         /* op supports buffer selection */
788         unsigned                buffer_select : 1;
789         /* must always have async data allocated */
790         unsigned                needs_async_data : 1;
791         /* should block plug */
792         unsigned                plug : 1;
793         /* size of async data needed, if any */
794         unsigned short          async_size;
795         unsigned                work_flags;
796 };
797
798 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
799         [IORING_OP_NOP] = {},
800         [IORING_OP_READV] = {
801                 .needs_file             = 1,
802                 .unbound_nonreg_file    = 1,
803                 .pollin                 = 1,
804                 .buffer_select          = 1,
805                 .needs_async_data       = 1,
806                 .plug                   = 1,
807                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
808                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
809         },
810         [IORING_OP_WRITEV] = {
811                 .needs_file             = 1,
812                 .hash_reg_file          = 1,
813                 .unbound_nonreg_file    = 1,
814                 .pollout                = 1,
815                 .needs_async_data       = 1,
816                 .plug                   = 1,
817                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
818                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
819                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
820         },
821         [IORING_OP_FSYNC] = {
822                 .needs_file             = 1,
823                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
824         },
825         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
826                 .needs_file             = 1,
827                 .unbound_nonreg_file    = 1,
828                 .pollin                 = 1,
829                 .plug                   = 1,
830                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
831                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM,
832         },
833         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
834                 .needs_file             = 1,
835                 .hash_reg_file          = 1,
836                 .unbound_nonreg_file    = 1,
837                 .pollout                = 1,
838                 .plug                   = 1,
839                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
840                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE |
841                                                 IO_WQ_WORK_MM,
842         },
843         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
844                 .needs_file             = 1,
845                 .unbound_nonreg_file    = 1,
846         },
847         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
848         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
849                 .needs_file             = 1,
850                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
851         },
852         [IORING_OP_SENDMSG] = {
853                 .needs_file             = 1,
854                 .unbound_nonreg_file    = 1,
855                 .pollout                = 1,
856                 .needs_async_data       = 1,
857                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
858                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
859         },
860         [IORING_OP_RECVMSG] = {
861                 .needs_file             = 1,
862                 .unbound_nonreg_file    = 1,
863                 .pollin                 = 1,
864                 .buffer_select          = 1,
865                 .needs_async_data       = 1,
866                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
867                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
868         },
869         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
870                 .needs_async_data       = 1,
871                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
872                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
873         },
874         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
875                 /* used by timeout updates' prep() */
876                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
877         },
878         [IORING_OP_ACCEPT] = {
879                 .needs_file             = 1,
880                 .unbound_nonreg_file    = 1,
881                 .pollin                 = 1,
882                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES,
883         },
884         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
885         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
886                 .needs_async_data       = 1,
887                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
888                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
889         },
890         [IORING_OP_CONNECT] = {
891                 .needs_file             = 1,
892                 .unbound_nonreg_file    = 1,
893                 .pollout                = 1,
894                 .needs_async_data       = 1,
895                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
896                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
897         },
898         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
899                 .needs_file             = 1,
900                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE,
901         },
902         [IORING_OP_OPENAT] = {
903                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG |
904                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_MM,
905         },
906         [IORING_OP_CLOSE] = {
907                 .needs_file             = 1,
908                 .needs_file_no_error    = 1,
909                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG,
910         },
911         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
912                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM,
913         },
914         [IORING_OP_STATX] = {
915                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM |
916                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
917         },
918         [IORING_OP_READ] = {
919                 .needs_file             = 1,
920                 .unbound_nonreg_file    = 1,
921                 .pollin                 = 1,
922                 .buffer_select          = 1,
923                 .plug                   = 1,
924                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
925                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
926         },
927         [IORING_OP_WRITE] = {
928                 .needs_file             = 1,
929                 .unbound_nonreg_file    = 1,
930                 .pollout                = 1,
931                 .plug                   = 1,
932                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
933                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
934                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
935         },
936         [IORING_OP_FADVISE] = {
937                 .needs_file             = 1,
938                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
939         },
940         [IORING_OP_MADVISE] = {
941                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
942         },
943         [IORING_OP_SEND] = {
944                 .needs_file             = 1,
945                 .unbound_nonreg_file    = 1,
946                 .pollout                = 1,
947                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
948         },
949         [IORING_OP_RECV] = {
950                 .needs_file             = 1,
951                 .unbound_nonreg_file    = 1,
952                 .pollin                 = 1,
953                 .buffer_select          = 1,
954                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
955         },
956         [IORING_OP_OPENAT2] = {
957                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_FS |
958                                                 IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM,
959         },
960         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
961                 .unbound_nonreg_file    = 1,
962                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES,
963         },
964         [IORING_OP_SPLICE] = {
965                 .needs_file             = 1,
966                 .hash_reg_file          = 1,
967                 .unbound_nonreg_file    = 1,
968                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
969         },
970         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
971         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
972         [IORING_OP_TEE] = {
973                 .needs_file             = 1,
974                 .hash_reg_file          = 1,
975                 .unbound_nonreg_file    = 1,
976         },
977         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
978                 .needs_file             = 1,
979         },
980         [IORING_OP_RENAMEAT] = {
981                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES |
982                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
983         },
984         [IORING_OP_UNLINKAT] = {
985                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES |
986                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
987         },
988 };
989
990 enum io_mem_account {
991         ACCT_LOCKED,
992         ACCT_PINNED,
993 };
994
995 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node);
996 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
997                         struct io_ring_ctx *ctx);
998
999 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
1000                              struct io_comp_state *cs);
1001 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
1002 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1003 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1004 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
1005 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1006 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1007 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1008 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1009                                  struct io_uring_files_update *ip,
1010                                  unsigned nr_args);
1011 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1012 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1013                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1014 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs);
1015 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
1016
1017 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
1018                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
1019                                bool needs_lock);
1020 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
1021                              const struct iovec *fast_iov,
1022                              struct iov_iter *iter, bool force);
1023
1024 static struct kmem_cache *req_cachep;
1025
1026 static const struct file_operations io_uring_fops;
1027
1028 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1029 {
1030 #if defined(CONFIG_UNIX)
1031         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1032                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1033
1034                 return ctx->ring_sock->sk;
1035         }
1036 #endif
1037         return NULL;
1038 }
1039 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1040
1041 #define io_for_each_link(pos, head) \
1042         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1043
1044 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1045 {
1046         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
1047                           REQ_F_INFLIGHT))
1048                 __io_clean_op(req);
1049 }
1050
1051 static inline void io_set_resource_node(struct io_kiocb *req)
1052 {
1053         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1054
1055         if (!req->fixed_file_refs) {
1056                 req->fixed_file_refs = &ctx->file_data->node->refs;
1057                 percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
1058         }
1059 }
1060
1061 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1062                           struct task_struct *task,
1063                           struct files_struct *files)
1064 {
1065         struct io_kiocb *req;
1066
1067         if (task && head->task != task)
1068                 return false;
1069         if (!files)
1070                 return true;
1071
1072         io_for_each_link(req, head) {
1073                 if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
1074                     (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1075                     req->work.identity->files == files)
1076                         return true;
1077         }
1078         return false;
1079 }
1080
1081 static void io_sq_thread_drop_mm_files(void)
1082 {
1083         struct files_struct *files = current->files;
1084         struct mm_struct *mm = current->mm;
1085
1086         if (mm) {
1087                 kthread_unuse_mm(mm);
1088                 mmput(mm);
1089                 current->mm = NULL;
1090         }
1091         if (files) {
1092                 struct nsproxy *nsproxy = current->nsproxy;
1093
1094                 task_lock(current);
1095                 current->files = NULL;
1096                 current->nsproxy = NULL;
1097                 task_unlock(current);
1098                 put_files_struct(files);
1099                 put_nsproxy(nsproxy);
1100         }
1101 }
1102
1103 static int __io_sq_thread_acquire_files(struct io_ring_ctx *ctx)
1104 {
1105         if (!current->files) {
1106                 struct files_struct *files;
1107                 struct nsproxy *nsproxy;
1108
1109                 task_lock(ctx->sqo_task);
1110                 files = ctx->sqo_task->files;
1111                 if (!files) {
1112                         task_unlock(ctx->sqo_task);
1113                         return -EOWNERDEAD;
1114                 }
1115                 atomic_inc(&files->count);
1116                 get_nsproxy(ctx->sqo_task->nsproxy);
1117                 nsproxy = ctx->sqo_task->nsproxy;
1118                 task_unlock(ctx->sqo_task);
1119
1120                 task_lock(current);
1121                 current->files = files;
1122                 current->nsproxy = nsproxy;
1123                 task_unlock(current);
1124         }
1125         return 0;
1126 }
1127
1128 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
1129 {
1130         struct mm_struct *mm;
1131
1132         if (current->mm)
1133                 return 0;
1134
1135         /* Should never happen */
1136         if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)))
1137                 return -EFAULT;
1138
1139         task_lock(ctx->sqo_task);
1140         mm = ctx->sqo_task->mm;
1141         if (unlikely(!mm || !mmget_not_zero(mm)))
1142                 mm = NULL;
1143         task_unlock(ctx->sqo_task);
1144
1145         if (mm) {
1146                 kthread_use_mm(mm);
1147                 return 0;
1148         }
1149
1150         return -EFAULT;
1151 }
1152
1153 static int io_sq_thread_acquire_mm_files(struct io_ring_ctx *ctx,
1154                                          struct io_kiocb *req)
1155 {
1156         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1157         int ret;
1158
1159         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1160                 ret = __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
1161                 if (unlikely(ret))
1162                         return ret;
1163         }
1164
1165         if (def->needs_file || (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES)) {
1166                 ret = __io_sq_thread_acquire_files(ctx);
1167                 if (unlikely(ret))
1168                         return ret;
1169         }
1170
1171         return 0;
1172 }
1173
1174 static void io_sq_thread_associate_blkcg(struct io_ring_ctx *ctx,
1175                                          struct cgroup_subsys_state **cur_css)
1176
1177 {
1178 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1179         /* puts the old one when swapping */
1180         if (*cur_css != ctx->sqo_blkcg_css) {
1181                 kthread_associate_blkcg(ctx->sqo_blkcg_css);
1182                 *cur_css = ctx->sqo_blkcg_css;
1183         }
1184 #endif
1185 }
1186
1187 static void io_sq_thread_unassociate_blkcg(void)
1188 {
1189 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1190         kthread_associate_blkcg(NULL);
1191 #endif
1192 }
1193
1194 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1195 {
1196         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1197                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1198 }
1199
1200 /*
1201  * None of these are dereferenced, they are simply used to check if any of
1202  * them have changed. If we're under current and check they are still the
1203  * same, we're fine to grab references to them for actual out-of-line use.
1204  */
1205 static void io_init_identity(struct io_identity *id)
1206 {
1207         id->files = current->files;
1208         id->mm = current->mm;
1209 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1210         rcu_read_lock();
1211         id->blkcg_css = blkcg_css();
1212         rcu_read_unlock();
1213 #endif
1214         id->creds = current_cred();
1215         id->nsproxy = current->nsproxy;
1216         id->fs = current->fs;
1217         id->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1218 #ifdef CONFIG_AUDIT
1219         id->loginuid = current->loginuid;
1220         id->sessionid = current->sessionid;
1221 #endif
1222         refcount_set(&id->count, 1);
1223 }
1224
1225 static inline void __io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1226 {
1227         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1228         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1229 }
1230
1231 /*
1232  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
1233  * touch any members of io_wq_work.
1234  */
1235 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1236 {
1237         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1238
1239         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1240                 return;
1241
1242         __io_req_init_async(req);
1243
1244         /* Grab a ref if this isn't our static identity */
1245         req->work.identity = tctx->identity;
1246         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
1247                 refcount_inc(&req->work.identity->count);
1248 }
1249
1250 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1251 {
1252         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1253 }
1254
1255 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1256 {
1257         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1258
1259         complete(&ctx->ref_comp);
1260 }
1261
1262 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1263 {
1264         return !req->timeout.off;
1265 }
1266
1267 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1268 {
1269         struct io_ring_ctx *ctx;
1270         int hash_bits;
1271
1272         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1273         if (!ctx)
1274                 return NULL;
1275
1276         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1277         if (!ctx->fallback_req)
1278                 goto err;
1279
1280         /*
1281          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1282          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1283          */
1284         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1285         hash_bits -= 5;
1286         if (hash_bits <= 0)
1287                 hash_bits = 1;
1288         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1289         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1290                                         GFP_KERNEL);
1291         if (!ctx->cancel_hash)
1292                 goto err;
1293         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1294
1295         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1296                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1297                 goto err;
1298
1299         ctx->flags = p->flags;
1300         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1301         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1302         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1303         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1304         init_completion(&ctx->ref_comp);
1305         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1306         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1307         idr_init(&ctx->personality_idr);
1308         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1309         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1310         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1311         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1312         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1313         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1314         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1315         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1316         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1317         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1318         return ctx;
1319 err:
1320         if (ctx->fallback_req)
1321                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1322         kfree(ctx->cancel_hash);
1323         kfree(ctx);
1324         return NULL;
1325 }
1326
1327 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1328 {
1329         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1330                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1331
1332                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1333                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1334         }
1335
1336         return false;
1337 }
1338
1339 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1340 {
1341         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1342
1343         /* order cqe stores with ring update */
1344         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1345
1346         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1347                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1348                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1349         }
1350 }
1351
1352 static void io_put_identity(struct io_uring_task *tctx, struct io_kiocb *req)
1353 {
1354         if (req->work.identity == &tctx->__identity)
1355                 return;
1356         if (refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1357                 kfree(req->work.identity);
1358 }
1359
1360 static void io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1361 {
1362         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1363                 return;
1364
1365         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1366
1367         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1368                 mmdrop(req->work.identity->mm);
1369                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_MM;
1370         }
1371 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1372         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) {
1373                 css_put(req->work.identity->blkcg_css);
1374                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_BLKCG;
1375         }
1376 #endif
1377         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) {
1378                 put_cred(req->work.identity->creds);
1379                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_CREDS;
1380         }
1381         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) {
1382                 struct fs_struct *fs = req->work.identity->fs;
1383
1384                 spin_lock(&req->work.identity->fs->lock);
1385                 if (--fs->users)
1386                         fs = NULL;
1387                 spin_unlock(&req->work.identity->fs->lock);
1388                 if (fs)
1389                         free_fs_struct(fs);
1390                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FS;
1391         }
1392
1393         io_put_identity(req->task->io_uring, req);
1394 }
1395
1396 /*
1397  * Create a private copy of io_identity, since some fields don't match
1398  * the current context.
1399  */
1400 static bool io_identity_cow(struct io_kiocb *req)
1401 {
1402         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1403         const struct cred *creds = NULL;
1404         struct io_identity *id;
1405
1406         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)
1407                 creds = req->work.identity->creds;
1408
1409         id = kmemdup(req->work.identity, sizeof(*id), GFP_KERNEL);
1410         if (unlikely(!id)) {
1411                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1412                 return false;
1413         }
1414
1415         /*
1416          * We can safely just re-init the creds we copied  Either the field
1417          * matches the current one, or we haven't grabbed it yet. The only
1418          * exception is ->creds, through registered personalities, so handle
1419          * that one separately.
1420          */
1421         io_init_identity(id);
1422         if (creds)
1423                 id->creds = creds;
1424
1425         /* add one for this request */
1426         refcount_inc(&id->count);
1427
1428         /* drop tctx and req identity references, if needed */
1429         if (tctx->identity != &tctx->__identity &&
1430             refcount_dec_and_test(&tctx->identity->count))
1431                 kfree(tctx->identity);
1432         if (req->work.identity != &tctx->__identity &&
1433             refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1434                 kfree(req->work.identity);
1435
1436         req->work.identity = id;
1437         tctx->identity = id;
1438         return true;
1439 }
1440
1441 static bool io_grab_identity(struct io_kiocb *req)
1442 {
1443         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1444         struct io_identity *id = req->work.identity;
1445         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1446
1447         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FSIZE) {
1448                 if (id->fsize != rlimit(RLIMIT_FSIZE))
1449                         return false;
1450                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FSIZE;
1451         }
1452 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1453         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) &&
1454             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_BLKCG)) {
1455                 rcu_read_lock();
1456                 if (id->blkcg_css != blkcg_css()) {
1457                         rcu_read_unlock();
1458                         return false;
1459                 }
1460                 /*
1461                  * This should be rare, either the cgroup is dying or the task
1462                  * is moving cgroups. Just punt to root for the handful of ios.
1463                  */
1464                 if (css_tryget_online(id->blkcg_css))
1465                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_BLKCG;
1466                 rcu_read_unlock();
1467         }
1468 #endif
1469         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)) {
1470                 if (id->creds != current_cred())
1471                         return false;
1472                 get_cred(id->creds);
1473                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
1474         }
1475 #ifdef CONFIG_AUDIT
1476         if (!uid_eq(current->loginuid, id->loginuid) ||
1477             current->sessionid != id->sessionid)
1478                 return false;
1479 #endif
1480         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) &&
1481             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FS)) {
1482                 if (current->fs != id->fs)
1483                         return false;
1484                 spin_lock(&id->fs->lock);
1485                 if (!id->fs->in_exec) {
1486                         id->fs->users++;
1487                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FS;
1488                 } else {
1489                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1490                 }
1491                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1492         }
1493         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1494             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1495             !(req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE)) {
1496                 if (id->files != current->files ||
1497                     id->nsproxy != current->nsproxy)
1498                         return false;
1499                 atomic_inc(&id->files->count);
1500                 get_nsproxy(id->nsproxy);
1501                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1502
1503                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1504                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1505                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1506                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FILES;
1507         }
1508         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) &&
1509             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM)) {
1510                 if (id->mm != current->mm)
1511                         return false;
1512                 mmgrab(id->mm);
1513                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_MM;
1514         }
1515
1516         return true;
1517 }
1518
1519 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1520 {
1521         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1522         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1523         struct io_identity *id;
1524
1525         io_req_init_async(req);
1526         id = req->work.identity;
1527
1528         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1529                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1530
1531         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1532                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1533                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1534         } else {
1535                 if (def->unbound_nonreg_file)
1536                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1537         }
1538
1539         /* if we fail grabbing identity, we must COW, regrab, and retry */
1540         if (io_grab_identity(req))
1541                 return;
1542
1543         if (!io_identity_cow(req))
1544                 return;
1545
1546         /* can't fail at this point */
1547         if (!io_grab_identity(req))
1548                 WARN_ON(1);
1549 }
1550
1551 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1552 {
1553         struct io_kiocb *cur;
1554
1555         io_for_each_link(cur, req)
1556                 io_prep_async_work(cur);
1557 }
1558
1559 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1560 {
1561         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1562         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1563
1564         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1565                                         &req->work, req->flags);
1566         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1567         return link;
1568 }
1569
1570 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1571 {
1572         struct io_kiocb *link;
1573
1574         /* init ->work of the whole link before punting */
1575         io_prep_async_link(req);
1576         link = __io_queue_async_work(req);
1577
1578         if (link)
1579                 io_queue_linked_timeout(link);
1580 }
1581
1582 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1583 {
1584         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1585         int ret;
1586
1587         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1588         if (ret != -1) {
1589                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1590                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1591                 list_del_init(&req->timeout.list);
1592                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1593                 io_put_req_deferred(req, 1);
1594         }
1595 }
1596
1597 /*
1598  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1599  */
1600 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
1601                              struct files_struct *files)
1602 {
1603         struct io_kiocb *req, *tmp;
1604         int canceled = 0;
1605
1606         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1607         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1608                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
1609                         io_kill_timeout(req);
1610                         canceled++;
1611                 }
1612         }
1613         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1614         return canceled != 0;
1615 }
1616
1617 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1618 {
1619         do {
1620                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1621                                                 struct io_defer_entry, list);
1622                 struct io_kiocb *link;
1623
1624                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1625                         break;
1626                 list_del_init(&de->list);
1627                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1628                 link = __io_queue_async_work(de->req);
1629                 if (link) {
1630                         __io_queue_linked_timeout(link);
1631                         /* drop submission reference */
1632                         io_put_req_deferred(link, 1);
1633                 }
1634                 kfree(de);
1635         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1636 }
1637
1638 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1639 {
1640         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1641                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1642                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1643
1644                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1645                         break;
1646                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1647                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1648                         break;
1649
1650                 list_del_init(&req->timeout.list);
1651                 io_kill_timeout(req);
1652         }
1653 }
1654
1655 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1656 {
1657         io_flush_timeouts(ctx);
1658         __io_commit_cqring(ctx);
1659
1660         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1661                 __io_queue_deferred(ctx);
1662 }
1663
1664 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1665 {
1666         struct io_rings *r = ctx->rings;
1667
1668         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1669 }
1670
1671 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1672 {
1673         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1674         unsigned tail;
1675
1676         tail = ctx->cached_cq_tail;
1677         /*
1678          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1679          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1680          * fill the cq entry
1681          */
1682         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1683                 return NULL;
1684
1685         ctx->cached_cq_tail++;
1686         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1687 }
1688
1689 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1690 {
1691         if (!ctx->cq_ev_fd)
1692                 return false;
1693         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1694                 return false;
1695         if (!ctx->eventfd_async)
1696                 return true;
1697         return io_wq_current_is_worker();
1698 }
1699
1700 static inline unsigned __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1701 {
1702         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1703 }
1704
1705 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1706 {
1707         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1708                 wake_up(&ctx->wait);
1709         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1710                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1711         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1712                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1713 }
1714
1715 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1716 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1717                                      struct task_struct *tsk,
1718                                      struct files_struct *files)
1719 {
1720         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1721         struct io_kiocb *req, *tmp;
1722         struct io_uring_cqe *cqe;
1723         unsigned long flags;
1724         bool all_flushed;
1725         LIST_HEAD(list);
1726
1727         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1728                 return false;
1729
1730         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1731         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1732                 if (!io_match_task(req, tsk, files))
1733                         continue;
1734
1735                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1736                 if (!cqe && !force)
1737                         break;
1738
1739                 list_move(&req->compl.list, &list);
1740                 if (cqe) {
1741                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1742                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1743                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1744                 } else {
1745                         ctx->cached_cq_overflow++;
1746                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1747                                    ctx->cached_cq_overflow);
1748                 }
1749         }
1750
1751         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1752         if (all_flushed) {
1753                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1754                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1755                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1756         }
1757
1758         io_commit_cqring(ctx);
1759         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1760         io_cqring_ev_posted(ctx);
1761
1762         while (!list_empty(&list)) {
1763                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1764                 list_del(&req->compl.list);
1765                 io_put_req(req);
1766         }
1767
1768         return all_flushed;
1769 }
1770
1771 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1772 {
1773         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1774         struct io_uring_cqe *cqe;
1775
1776         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1777
1778         /*
1779          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1780          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1781          * the ring.
1782          */
1783         cqe = io_get_cqring(ctx);
1784         if (likely(cqe)) {
1785                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1786                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1787                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1788         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1789                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1790                 /*
1791                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1792                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1793                  * to drop it on the floor.
1794                  */
1795                 ctx->cached_cq_overflow++;
1796                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1797         } else {
1798                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1799                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1800                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1801                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1802                 }
1803                 io_clean_op(req);
1804                 req->result = res;
1805                 req->compl.cflags = cflags;
1806                 refcount_inc(&req->refs);
1807                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1808         }
1809 }
1810
1811 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1812 {
1813         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1814 }
1815
1816 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1817 {
1818         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1819         unsigned long flags;
1820
1821         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1822         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1823         io_commit_cqring(ctx);
1824         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1825
1826         io_cqring_ev_posted(ctx);
1827 }
1828
1829 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1830 {
1831         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1832
1833         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1834         while (!list_empty(&cs->list)) {
1835                 struct io_kiocb *req;
1836
1837                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1838                 list_del(&req->compl.list);
1839                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1840
1841                 /*
1842                  * io_free_req() doesn't care about completion_lock unless one
1843                  * of these flags is set. REQ_F_WORK_INITIALIZED is in the list
1844                  * because of a potential deadlock with req->work.fs->lock
1845                  */
1846                 if (req->flags & (REQ_F_FAIL_LINK|REQ_F_LINK_TIMEOUT
1847                                  |REQ_F_WORK_INITIALIZED)) {
1848                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1849                         io_put_req(req);
1850                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1851                 } else {
1852                         io_put_req(req);
1853                 }
1854         }
1855         io_commit_cqring(ctx);
1856         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1857
1858         io_cqring_ev_posted(ctx);
1859         cs->nr = 0;
1860 }
1861
1862 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1863                               struct io_comp_state *cs)
1864 {
1865         if (!cs) {
1866                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1867                 io_put_req(req);
1868         } else {
1869                 io_clean_op(req);
1870                 req->result = res;
1871                 req->compl.cflags = cflags;
1872                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1873                 if (++cs->nr >= 32)
1874                         io_submit_flush_completions(cs);
1875         }
1876 }
1877
1878 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1879 {
1880         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1881 }
1882
1883 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1884 {
1885         return req == (struct io_kiocb *)
1886                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1887 }
1888
1889 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1890 {
1891         struct io_kiocb *req;
1892
1893         req = ctx->fallback_req;
1894         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1895                 return req;
1896
1897         return NULL;
1898 }
1899
1900 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1901                                      struct io_submit_state *state)
1902 {
1903         if (!state->free_reqs) {
1904                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1905                 size_t sz;
1906                 int ret;
1907
1908                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1909                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1910
1911                 /*
1912                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1913                  * retry single alloc to be on the safe side.
1914                  */
1915                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1916                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1917                         if (!state->reqs[0])
1918                                 goto fallback;
1919                         ret = 1;
1920                 }
1921                 state->free_reqs = ret;
1922         }
1923
1924         state->free_reqs--;
1925         return state->reqs[state->free_reqs];
1926 fallback:
1927         return io_get_fallback_req(ctx);
1928 }
1929
1930 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1931                           bool fixed)
1932 {
1933         if (!fixed)
1934                 fput(file);
1935 }
1936
1937 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1938 {
1939         io_clean_op(req);
1940
1941         if (req->async_data)
1942                 kfree(req->async_data);
1943         if (req->file)
1944                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1945         if (req->fixed_file_refs)
1946                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1947         io_req_clean_work(req);
1948 }
1949
1950 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1951 {
1952         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1953         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1954
1955         io_dismantle_req(req);
1956
1957         percpu_counter_dec(&tctx->inflight);
1958         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
1959                 wake_up(&tctx->wait);
1960         put_task_struct(req->task);
1961
1962         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1963                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1964         else
1965                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1966         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1967 }
1968
1969 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1970 {
1971         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1972
1973         req->link = nxt->link;
1974         nxt->link = NULL;
1975 }
1976
1977 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1978 {
1979         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1980         struct io_kiocb *link;
1981         bool cancelled = false;
1982         unsigned long flags;
1983
1984         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1985         link = req->link;
1986
1987         /*
1988          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1989          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1990          */
1991         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1992                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1993                 int ret;
1994
1995                 io_remove_next_linked(req);
1996                 link->timeout.head = NULL;
1997                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1998                 if (ret != -1) {
1999                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
2000                         io_commit_cqring(ctx);
2001                         cancelled = true;
2002                 }
2003         }
2004         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
2005         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
2006
2007         if (cancelled) {
2008                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2009                 io_put_req(link);
2010         }
2011 }
2012
2013
2014 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
2015 {
2016         struct io_kiocb *link, *nxt;
2017         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2018         unsigned long flags;
2019
2020         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
2021         link = req->link;
2022         req->link = NULL;
2023
2024         while (link) {
2025                 nxt = link->link;
2026                 link->link = NULL;
2027
2028                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
2029                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
2030
2031                 /*
2032                  * It's ok to free under spinlock as they're not linked anymore,
2033                  * but avoid REQ_F_WORK_INITIALIZED because it may deadlock on
2034                  * work.fs->lock.
2035                  */
2036                 if (link->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
2037                         io_put_req_deferred(link, 2);
2038                 else
2039                         io_double_put_req(link);
2040                 link = nxt;
2041         }
2042         io_commit_cqring(ctx);
2043         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
2044
2045         io_cqring_ev_posted(ctx);
2046 }
2047
2048 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2049 {
2050         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
2051                 io_kill_linked_timeout(req);
2052
2053         /*
2054          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2055          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2056          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2057          * of the chain.
2058          */
2059         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK))) {
2060                 struct io_kiocb *nxt = req->link;
2061
2062                 req->link = NULL;
2063                 return nxt;
2064         }
2065         io_fail_links(req);
2066         return NULL;
2067 }
2068
2069 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2070 {
2071         if (likely(!(req->link) && !(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)))
2072                 return NULL;
2073         return __io_req_find_next(req);
2074 }
2075
2076 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
2077 {
2078         struct task_struct *tsk = req->task;
2079         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2080         enum task_work_notify_mode notify;
2081         int ret;
2082
2083         if (tsk->flags & PF_EXITING)
2084                 return -ESRCH;
2085
2086         /*
2087          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2088          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2089          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2090          * will do the job.
2091          */
2092         notify = TWA_NONE;
2093         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
2094                 notify = TWA_SIGNAL;
2095
2096         ret = task_work_add(tsk, &req->task_work, notify);
2097         if (!ret)
2098                 wake_up_process(tsk);
2099
2100         return ret;
2101 }
2102
2103 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
2104 {
2105         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2106
2107         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2108         io_cqring_fill_event(req, error);
2109         io_commit_cqring(ctx);
2110         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2111
2112         io_cqring_ev_posted(ctx);
2113         req_set_fail_links(req);
2114         io_double_put_req(req);
2115 }
2116
2117 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2118 {
2119         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2120         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2121
2122         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
2123         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2124 }
2125
2126 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2127 {
2128         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2129
2130         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx) &&
2131             !__io_sq_thread_acquire_files(ctx)) {
2132                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2133                 __io_queue_sqe(req, NULL);
2134                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2135         } else {
2136                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2137         }
2138 }
2139
2140 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2141 {
2142         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2143         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2144
2145         __io_req_task_submit(req);
2146         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2147 }
2148
2149 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2150 {
2151         int ret;
2152
2153         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
2154         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2155
2156         ret = io_req_task_work_add(req);
2157         if (unlikely(ret)) {
2158                 struct task_struct *tsk;
2159
2160                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
2161                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2162                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2163                 wake_up_process(tsk);
2164         }
2165 }
2166
2167 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2168 {
2169         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2170
2171         if (nxt)
2172                 io_req_task_queue(nxt);
2173 }
2174
2175 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2176 {
2177         io_queue_next(req);
2178         __io_free_req(req);
2179 }
2180
2181 struct req_batch {
2182         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
2183         int to_free;
2184
2185         struct task_struct      *task;
2186         int                     task_refs;
2187 };
2188
2189 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2190 {
2191         rb->to_free = 0;
2192         rb->task_refs = 0;
2193         rb->task = NULL;
2194 }
2195
2196 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
2197                                       struct req_batch *rb)
2198 {
2199         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
2200         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
2201         rb->to_free = 0;
2202 }
2203
2204 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2205                                      struct req_batch *rb)
2206 {
2207         if (rb->to_free)
2208                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
2209         if (rb->task) {
2210                 struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2211
2212                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2213                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2214                 rb->task = NULL;
2215         }
2216 }
2217
2218 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
2219 {
2220         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
2221                 io_free_req(req);
2222                 return;
2223         }
2224         io_queue_next(req);
2225
2226         if (req->task != rb->task) {
2227                 if (rb->task) {
2228                         struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2229
2230                         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2231                         put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2232                 }
2233                 rb->task = req->task;
2234                 rb->task_refs = 0;
2235         }
2236         rb->task_refs++;
2237
2238         io_dismantle_req(req);
2239         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
2240         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
2241                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
2242 }
2243
2244 /*
2245  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2246  * was the last reference to this request.
2247  */
2248 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2249 {
2250         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2251
2252         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2253                 nxt = io_req_find_next(req);
2254                 __io_free_req(req);
2255         }
2256         return nxt;
2257 }
2258
2259 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2260 {
2261         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2262                 io_free_req(req);
2263 }
2264
2265 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2266 {
2267         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2268
2269         io_free_req(req);
2270 }
2271
2272 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2273 {
2274         int ret;
2275
2276         init_task_work(&req->task_work, io_put_req_deferred_cb);
2277         ret = io_req_task_work_add(req);
2278         if (unlikely(ret)) {
2279                 struct task_struct *tsk;
2280
2281                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2282                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2283                 wake_up_process(tsk);
2284         }
2285 }
2286
2287 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2288 {
2289         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2290                 io_free_req_deferred(req);
2291 }
2292
2293 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
2294 {
2295         struct io_kiocb *nxt;
2296
2297         /*
2298          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
2299          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
2300          * it just will be re-punted async in io_put_work()
2301          */
2302         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
2303                 return NULL;
2304
2305         nxt = io_req_find_next(req);
2306         return nxt ? &nxt->work : NULL;
2307 }
2308
2309 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2310 {
2311         /* drop both submit and complete references */
2312         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2313                 io_free_req(req);
2314 }
2315
2316 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
2317 {
2318         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
2319                 /*
2320                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
2321                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
2322                  * entries. We cannot safely to it from here.
2323                  */
2324                 if (noflush)
2325                         return -1U;
2326
2327                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2328         }
2329
2330         /* See comment at the top of this file */
2331         smp_rmb();
2332         return __io_cqring_events(ctx);
2333 }
2334
2335 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2336 {
2337         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2338
2339         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2340         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2341 }
2342
2343 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2344 {
2345         unsigned int cflags;
2346
2347         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2348         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2349         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2350         kfree(kbuf);
2351         return cflags;
2352 }
2353
2354 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2355 {
2356         struct io_buffer *kbuf;
2357
2358         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2359         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2360 }
2361
2362 static inline bool io_run_task_work(void)
2363 {
2364         /*
2365          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2366          * not add work to such a task.
2367          */
2368         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2369                 return false;
2370         if (current->task_works) {
2371                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2372                 task_work_run();
2373                 return true;
2374         }
2375
2376         return false;
2377 }
2378
2379 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
2380 {
2381         struct io_kiocb *req;
2382
2383         do {
2384                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
2385                 list_del(&req->inflight_entry);
2386                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
2387         } while (!list_empty(again));
2388 }
2389
2390 /*
2391  * Find and free completed poll iocbs
2392  */
2393 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2394                                struct list_head *done)
2395 {
2396         struct req_batch rb;
2397         struct io_kiocb *req;
2398         LIST_HEAD(again);
2399
2400         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2401         smp_rmb();
2402
2403         io_init_req_batch(&rb);
2404         while (!list_empty(done)) {
2405                 int cflags = 0;
2406
2407                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2408                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2409                         req->result = 0;
2410                         req->iopoll_completed = 0;
2411                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2412                         continue;
2413                 }
2414                 list_del(&req->inflight_entry);
2415
2416                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2417                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2418
2419                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2420                 (*nr_events)++;
2421
2422                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2423                         io_req_free_batch(&rb, req);
2424         }
2425
2426         io_commit_cqring(ctx);
2427         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2428                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2429         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2430
2431         if (!list_empty(&again))
2432                 io_iopoll_queue(&again);
2433 }
2434
2435 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2436                         long min)
2437 {
2438         struct io_kiocb *req, *tmp;
2439         LIST_HEAD(done);
2440         bool spin;
2441         int ret;
2442
2443         /*
2444          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2445          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2446          */
2447         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2448
2449         ret = 0;
2450         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2451                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2452
2453                 /*
2454                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2455                  * If we find a request that requires polling, break out
2456                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2457                  */
2458                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2459                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2460                         continue;
2461                 }
2462                 if (!list_empty(&done))
2463                         break;
2464
2465                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2466                 if (ret < 0)
2467                         break;
2468
2469                 /* iopoll may have completed current req */
2470                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2471                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2472
2473                 if (ret && spin)
2474                         spin = false;
2475                 ret = 0;
2476         }
2477
2478         if (!list_empty(&done))
2479                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2480
2481         return ret;
2482 }
2483
2484 /*
2485  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2486  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2487  * as a non-spinning completion check.
2488  */
2489 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2490                                 long min)
2491 {
2492         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2493                 int ret;
2494
2495                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2496                 if (ret < 0)
2497                         return ret;
2498                 if (*nr_events >= min)
2499                         return 0;
2500         }
2501
2502         return 1;
2503 }
2504
2505 /*
2506  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2507  * find and complete them.
2508  */
2509 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2510 {
2511         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2512                 return;
2513
2514         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2515         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2516                 unsigned int nr_events = 0;
2517
2518                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2519
2520                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2521                 if (nr_events == 0)
2522                         break;
2523                 /*
2524                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2525                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2526                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2527                  */
2528                 if (need_resched()) {
2529                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2530                         cond_resched();
2531                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2532                 }
2533         }
2534         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2535 }
2536
2537 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2538 {
2539         unsigned int nr_events = 0;
2540         int iters = 0, ret = 0;
2541
2542         /*
2543          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2544          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2545          * that got punted to a workqueue.
2546          */
2547         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2548         do {
2549                 /*
2550                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2551                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2552                  * already triggered a CQE (eg in error).
2553                  */
2554                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2555                         break;
2556
2557                 /*
2558                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2559                  * application entering polling for a command before it gets
2560                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2561                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2562                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2563                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2564                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2565                  * very same mutex.
2566                  */
2567                 if (!(++iters & 7)) {
2568                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2569                         io_run_task_work();
2570                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2571                 }
2572
2573                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2574                 if (ret <= 0)
2575                         break;
2576                 ret = 0;
2577         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2578
2579         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2580         return ret;
2581 }
2582
2583 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2584 {
2585         /*
2586          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2587          * thread.
2588          */
2589         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2590                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2591
2592                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2593         }
2594         file_end_write(req->file);
2595 }
2596
2597 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2598                                   struct io_comp_state *cs)
2599 {
2600         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2601         int cflags = 0;
2602
2603         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2604                 kiocb_end_write(req);
2605
2606         if (res != req->result)
2607                 req_set_fail_links(req);
2608         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2609                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2610         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2611 }
2612
2613 #ifdef CONFIG_BLOCK
2614 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2615 {
2616         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2617         ssize_t ret = -ECANCELED;
2618         struct iov_iter iter;
2619         int rw;
2620
2621         if (error) {
2622                 ret = error;
2623                 goto end_req;
2624         }
2625
2626         switch (req->opcode) {
2627         case IORING_OP_READV:
2628         case IORING_OP_READ_FIXED:
2629         case IORING_OP_READ:
2630                 rw = READ;
2631                 break;
2632         case IORING_OP_WRITEV:
2633         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2634         case IORING_OP_WRITE:
2635                 rw = WRITE;
2636                 break;
2637         default:
2638                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2639                                 req->opcode);
2640                 goto end_req;
2641         }
2642
2643         if (!req->async_data) {
2644                 ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2645                 if (ret < 0)
2646                         goto end_req;
2647                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2648                 if (!ret)
2649                         return true;
2650                 kfree(iovec);
2651         } else {
2652                 return true;
2653         }
2654 end_req:
2655         req_set_fail_links(req);
2656         return false;
2657 }
2658 #endif
2659
2660 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2661 {
2662 #ifdef CONFIG_BLOCK
2663         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2664         int ret;
2665
2666         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2667                 return false;
2668         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2669                 return false;
2670
2671         ret = io_sq_thread_acquire_mm_files(req->ctx, req);
2672
2673         if (io_resubmit_prep(req, ret)) {
2674                 refcount_inc(&req->refs);
2675                 io_queue_async_work(req);
2676                 return true;
2677         }
2678
2679 #endif
2680         return false;
2681 }
2682
2683 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2684                              struct io_comp_state *cs)
2685 {
2686         if (!io_rw_reissue(req, res))
2687                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2688 }
2689
2690 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2691 {
2692         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2693
2694         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2695 }
2696
2697 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2698 {
2699         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2700
2701         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2702                 kiocb_end_write(req);
2703
2704         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2705                 req_set_fail_links(req);
2706
2707         WRITE_ONCE(req->result, res);
2708         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2709         smp_wmb();
2710         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2711 }
2712
2713 /*
2714  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2715  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2716  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2717  * accessing the kiocb cookie.
2718  */
2719 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2720 {
2721         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2722
2723         /*
2724          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2725          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2726          * different devices.
2727          */
2728         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2729                 ctx->poll_multi_file = false;
2730         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2731                 struct io_kiocb *list_req;
2732
2733                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2734                                                 inflight_entry);
2735                 if (list_req->file != req->file)
2736                         ctx->poll_multi_file = true;
2737         }
2738
2739         /*
2740          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2741          * it to the front so we find it first.
2742          */
2743         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2744                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2745         else
2746                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2747
2748         /*
2749          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2750          * task context or in io worker task context. If current task context is
2751          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2752          */
2753         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2754             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2755                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2756 }
2757
2758 static inline void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2759 {
2760         fput_many(state->file, state->file_refs);
2761         state->file_refs = 0;
2762 }
2763
2764 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2765 {
2766         if (state->file_refs)
2767                 __io_state_file_put(state);
2768 }
2769
2770 /*
2771  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2772  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2773  * has more than one submission.
2774  */
2775 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2776 {
2777         if (!state)
2778                 return fget(fd);
2779
2780         if (state->file_refs) {
2781                 if (state->fd == fd) {
2782                         state->file_refs--;
2783                         return state->file;
2784                 }
2785                 __io_state_file_put(state);
2786         }
2787         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2788         if (unlikely(!state->file))
2789                 return NULL;
2790
2791         state->fd = fd;
2792         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2793         return state->file;
2794 }
2795
2796 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2797 {
2798         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2799 }
2800
2801 /*
2802  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2803  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2804  * inline.
2805  */
2806 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2807 {
2808         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2809
2810         if (S_ISBLK(mode)) {
2811                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2812                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2813                         return true;
2814                 return false;
2815         }
2816         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2817                 return true;
2818         if (S_ISREG(mode)) {
2819                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2820                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2821                     file->f_op != &io_uring_fops)
2822                         return true;
2823                 return false;
2824         }
2825
2826         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2827         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2828                 return true;
2829
2830         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2831                 return false;
2832
2833         if (rw == READ)
2834                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2835
2836         return file->f_op->write_iter != NULL;
2837 }
2838
2839 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2840 {
2841         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2842         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2843         unsigned ioprio;
2844         int ret;
2845
2846         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2847                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2848
2849         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2850         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2851                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2852                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2853         }
2854         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2855         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2856         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2857         if (unlikely(ret))
2858                 return ret;
2859
2860         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2861         if (ioprio) {
2862                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2863                 if (ret)
2864                         return ret;
2865
2866                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2867         } else
2868                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2869
2870         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2871         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2872                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2873
2874         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2875                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2876                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2877                         return -EOPNOTSUPP;
2878
2879                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2880                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2881                 req->iopoll_completed = 0;
2882         } else {
2883                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2884                         return -EINVAL;
2885                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2886         }
2887
2888         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2889         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2890         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2891         return 0;
2892 }
2893
2894 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2895 {
2896         switch (ret) {
2897         case -EIOCBQUEUED:
2898                 break;
2899         case -ERESTARTSYS:
2900         case -ERESTARTNOINTR:
2901         case -ERESTARTNOHAND:
2902         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2903                 /*
2904                  * We can't just restart the syscall, since previously
2905                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2906                  * IO with EINTR.
2907                  */
2908                 ret = -EINTR;
2909                 fallthrough;
2910         default:
2911                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2912         }
2913 }
2914
2915 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2916                        struct io_comp_state *cs)
2917 {
2918         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2919         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2920
2921         /* add previously done IO, if any */
2922         if (io && io->bytes_done > 0) {
2923                 if (ret < 0)
2924                         ret = io->bytes_done;
2925                 else
2926                         ret += io->bytes_done;
2927         }
2928
2929         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2930                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2931         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2932                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2933         else
2934                 io_rw_done(kiocb, ret);
2935 }
2936
2937 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2938                                struct iov_iter *iter)
2939 {
2940         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2941         size_t len = req->rw.len;
2942         struct io_mapped_ubuf *imu;
2943         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2944         size_t offset;
2945         u64 buf_addr;
2946
2947         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2948                 return -EFAULT;
2949         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2950         imu = &ctx->user_bufs[index];
2951         buf_addr = req->rw.addr;
2952
2953         /* overflow */
2954         if (buf_addr + len < buf_addr)
2955                 return -EFAULT;
2956         /* not inside the mapped region */
2957         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2958                 return -EFAULT;
2959
2960         /*
2961          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2962          * and advance us to the beginning.
2963          */
2964         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2965         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2966
2967         if (offset) {
2968                 /*
2969                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2970                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2971                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2972                  * we know that:
2973                  *
2974                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2975                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2976                  *    first and last bvec
2977                  *
2978                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2979                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2980                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2981                  * since we can just skip the first segment, which may not
2982                  * be PAGE_SIZE aligned.
2983                  */
2984                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2985
2986                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2987                         iov_iter_advance(iter, offset);
2988                 } else {
2989                         unsigned long seg_skip;
2990
2991                         /* skip first vec */
2992                         offset -= bvec->bv_len;
2993                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2994
2995                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2996                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2997                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2998                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2999                 }
3000         }
3001
3002         return len;
3003 }
3004
3005 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3006 {
3007         if (needs_lock)
3008                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3009 }
3010
3011 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3012 {
3013         /*
3014          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
3015          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
3016          * The only exception is when we've detached the request and issue it
3017          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
3018          */
3019         if (needs_lock)
3020                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3021 }
3022
3023 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3024                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
3025                                           bool needs_lock)
3026 {
3027         struct io_buffer *head;
3028
3029         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
3030                 return kbuf;
3031
3032         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
3033
3034         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
3035
3036         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
3037         if (head) {
3038                 if (!list_empty(&head->list)) {
3039                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
3040                                                         list);
3041                         list_del(&kbuf->list);
3042                 } else {
3043                         kbuf = head;
3044                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
3045                 }
3046                 if (*len > kbuf->len)
3047                         *len = kbuf->len;
3048         } else {
3049                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
3050         }
3051
3052         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
3053
3054         return kbuf;
3055 }
3056
3057 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3058                                         bool needs_lock)
3059 {
3060         struct io_buffer *kbuf;
3061         u16 bgid;
3062
3063         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3064         bgid = req->buf_index;
3065         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
3066         if (IS_ERR(kbuf))
3067                 return kbuf;
3068         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
3069         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3070         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3071 }
3072
3073 #ifdef CONFIG_COMPAT
3074 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3075                                 bool needs_lock)
3076 {
3077         struct compat_iovec __user *uiov;
3078         compat_ssize_t clen;
3079         void __user *buf;
3080         ssize_t len;
3081
3082         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3083         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3084                 return -EFAULT;
3085         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3086                 return -EFAULT;
3087         if (clen < 0)
3088                 return -EINVAL;
3089
3090         len = clen;
3091         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3092         if (IS_ERR(buf))
3093                 return PTR_ERR(buf);
3094         iov[0].iov_base = buf;
3095         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3096         return 0;
3097 }
3098 #endif
3099
3100 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3101                                       bool needs_lock)
3102 {
3103         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3104         void __user *buf;
3105         ssize_t len;
3106
3107         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3108                 return -EFAULT;
3109
3110         len = iov[0].iov_len;
3111         if (len < 0)
3112                 return -EINVAL;
3113         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3114         if (IS_ERR(buf))
3115                 return PTR_ERR(buf);
3116         iov[0].iov_base = buf;
3117         iov[0].iov_len = len;
3118         return 0;
3119 }
3120
3121 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3122                                     bool needs_lock)
3123 {
3124         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3125                 struct io_buffer *kbuf;
3126
3127                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3128                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3129                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3130                 return 0;
3131         }
3132         if (req->rw.len != 1)
3133                 return -EINVAL;
3134
3135 #ifdef CONFIG_COMPAT
3136         if (req->ctx->compat)
3137                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3138 #endif
3139
3140         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3141 }
3142
3143 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3144                                  struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3145                                  bool needs_lock)
3146 {
3147         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3148         size_t sqe_len = req->rw.len;
3149         ssize_t ret;
3150         u8 opcode;
3151
3152         opcode = req->opcode;
3153         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3154                 *iovec = NULL;
3155                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3156         }
3157
3158         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3159         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3160                 return -EINVAL;
3161
3162         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3163                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3164                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3165                         if (IS_ERR(buf))
3166                                 return PTR_ERR(buf);
3167                         req->rw.len = sqe_len;
3168                 }
3169
3170                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3171                 *iovec = NULL;
3172                 return ret;
3173         }
3174
3175         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3176                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3177                 if (!ret) {
3178                         ret = (*iovec)->iov_len;
3179                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
3180                 }
3181                 *iovec = NULL;
3182                 return ret;
3183         }
3184
3185         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3186                               req->ctx->compat);
3187 }
3188
3189 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3190 {
3191         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3192 }
3193
3194 /*
3195  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3196  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3197  */
3198 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3199 {
3200         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3201         struct file *file = req->file;
3202         ssize_t ret = 0;
3203
3204         /*
3205          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3206          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3207          * the kiocb to be handled from an async context.
3208          */
3209         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3210                 return -EOPNOTSUPP;
3211         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3212                 return -EAGAIN;
3213
3214         while (iov_iter_count(iter)) {
3215                 struct iovec iovec;
3216                 ssize_t nr;
3217
3218                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3219                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3220                 } else {
3221                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3222                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3223                 }
3224
3225                 if (rw == READ) {
3226                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3227                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3228                 } else {
3229                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3230                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3231                 }
3232
3233                 if (nr < 0) {
3234                         if (!ret)
3235                                 ret = nr;
3236                         break;
3237                 }
3238                 ret += nr;
3239                 if (nr != iovec.iov_len)
3240                         break;
3241                 req->rw.len -= nr;
3242                 req->rw.addr += nr;
3243                 iov_iter_advance(iter, nr);
3244         }
3245
3246         return ret;
3247 }
3248
3249 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3250                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3251 {
3252         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3253
3254         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3255         rw->free_iovec = iovec;
3256         rw->bytes_done = 0;
3257         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3258         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3259                 return;
3260         if (!iovec) {
3261                 unsigned iov_off = 0;
3262
3263                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3264                 if (iter->iov != fast_iov) {
3265                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3266                         rw->iter.iov += iov_off;
3267                 }
3268                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3269                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3270                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3271         } else {
3272                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3273         }
3274 }
3275
3276 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3277 {
3278         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3279         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3280         return req->async_data == NULL;
3281 }
3282
3283 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3284 {
3285         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3286                 return 0;
3287
3288         return  __io_alloc_async_data(req);
3289 }
3290
3291 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3292                              const struct iovec *fast_iov,
3293                              struct iov_iter *iter, bool force)
3294 {
3295         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3296                 return 0;
3297         if (!req->async_data) {
3298                 if (__io_alloc_async_data(req))
3299                         return -ENOMEM;
3300
3301                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3302         }
3303         return 0;
3304 }
3305
3306 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3307 {
3308         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3309         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3310         ssize_t ret;
3311
3312         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3313         if (unlikely(ret < 0))
3314                 return ret;
3315
3316         iorw->bytes_done = 0;
3317         iorw->free_iovec = iov;
3318         if (iov)
3319                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3320         return 0;
3321 }
3322
3323 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3324 {
3325         ssize_t ret;
3326
3327         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3328         if (ret)
3329                 return ret;
3330
3331         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3332                 return -EBADF;
3333
3334         /* either don't need iovec imported or already have it */
3335         if (!req->async_data)
3336                 return 0;
3337         return io_rw_prep_async(req, READ);
3338 }
3339
3340 /*
3341  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3342  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3343  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3344  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3345  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3346  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3347  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3348  * slow path.
3349  */
3350 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3351                              int sync, void *arg)
3352 {
3353         struct wait_page_queue *wpq;
3354         struct io_kiocb *req = wait->private;
3355         struct wait_page_key *key = arg;
3356         int ret;
3357
3358         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3359
3360         if (!wake_page_match(wpq, key))
3361                 return 0;
3362
3363         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3364         list_del_init(&wait->entry);
3365
3366         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
3367         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3368
3369         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3370         refcount_inc(&req->refs);
3371         ret = io_req_task_work_add(req);
3372         if (unlikely(ret)) {
3373                 struct task_struct *tsk;
3374
3375                 /* queue just for cancelation */
3376                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
3377                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
3378                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
3379                 wake_up_process(tsk);
3380         }
3381         return 1;
3382 }
3383
3384 /*
3385  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3386  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3387  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3388  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3389  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3390  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3391  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3392  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3393  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3394  * async worker threads for a blocking retry.
3395  */
3396 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3397 {
3398         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3399         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3400         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3401
3402         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3403         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3404                 return false;
3405
3406         /* Only for buffered IO */
3407         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3408                 return false;
3409
3410         /*
3411          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3412          * support callback based unlocks
3413          */
3414         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3415                 return false;
3416
3417         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3418         wait->wait.private = req;
3419         wait->wait.flags = 0;
3420         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3421         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3422         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3423         kiocb->ki_waitq = wait;
3424         return true;
3425 }
3426
3427 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3428 {
3429         if (req->file->f_op->read_iter)
3430                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3431         else if (req->file->f_op->read)
3432                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3433         else
3434                 return -EINVAL;
3435 }
3436
3437 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3438                    struct io_comp_state *cs)
3439 {
3440         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3441         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3442         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3443         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3444         ssize_t io_size, ret, ret2;
3445         bool no_async;
3446
3447         if (rw) {
3448                 iter = &rw->iter;
3449                 iovec = NULL;
3450         } else {
3451                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3452                 if (ret < 0)
3453                         return ret;
3454         }
3455         io_size = iov_iter_count(iter);
3456         req->result = io_size;
3457         ret = 0;
3458
3459         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3460         if (!force_nonblock)
3461                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3462         else
3463                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3464
3465
3466         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3467         no_async = force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ);
3468         if (no_async)
3469                 goto copy_iov;
3470
3471         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3472         if (unlikely(ret))
3473                 goto out_free;
3474
3475         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3476
3477         if (!ret) {
3478                 goto done;
3479         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3480                 ret = 0;
3481                 goto out_free;
3482         } else if (ret == -EAGAIN) {
3483                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3484                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3485                         goto done;
3486                 /* no retry on NONBLOCK marked file */
3487                 if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3488                         goto done;
3489                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3490                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3491                 ret = 0;
3492                 goto copy_iov;
3493         } else if (ret < 0) {
3494                 /* make sure -ERESTARTSYS -> -EINTR is done */
3495                 goto done;
3496         }
3497
3498         /* read it all, or we did blocking attempt. no retry. */
3499         if (!iov_iter_count(iter) || !force_nonblock ||
3500             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3501                 goto done;
3502
3503         io_size -= ret;
3504 copy_iov:
3505         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3506         if (ret2) {
3507                 ret = ret2;
3508                 goto out_free;
3509         }
3510         if (no_async)
3511                 return -EAGAIN;
3512         rw = req->async_data;
3513         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3514         iovec = NULL;
3515         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3516         iter = &rw->iter;
3517 retry:
3518         rw->bytes_done += ret;
3519         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3520         if (!io_rw_should_retry(req)) {
3521                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3522                 return -EAGAIN;
3523         }
3524
3525         /*
3526          * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If we
3527          * get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the desired
3528          * page gets unlocked. We can also get a partial read here, and if we
3529          * do, then just retry at the new offset.
3530          */
3531         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3532         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3533                 ret = 0;
3534                 goto out_free;
3535         } else if (ret > 0 && ret < io_size) {
3536                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3537                 goto retry;
3538         }
3539 done:
3540         kiocb_done(kiocb, ret, cs);
3541         ret = 0;
3542 out_free:
3543         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3544         if (iovec)
3545                 kfree(iovec);
3546         return ret;
3547 }
3548
3549 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3550 {
3551         ssize_t ret;
3552
3553         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3554         if (ret)
3555                 return ret;
3556
3557         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3558                 return -EBADF;
3559
3560         /* either don't need iovec imported or already have it */
3561         if (!req->async_data)
3562                 return 0;
3563         return io_rw_prep_async(req, WRITE);
3564 }
3565
3566 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3567                     struct io_comp_state *cs)
3568 {
3569         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3570         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3571         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3572         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3573         ssize_t ret, ret2, io_size;
3574
3575         if (rw) {
3576                 iter = &rw->iter;
3577                 iovec = NULL;
3578         } else {
3579                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3580                 if (ret < 0)
3581                         return ret;
3582         }
3583         io_size = iov_iter_count(iter);
3584         req->result = io_size;
3585
3586         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3587         if (!force_nonblock)
3588                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3589         else
3590                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3591
3592         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3593         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3594                 goto copy_iov;
3595
3596         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3597         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3598             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3599                 goto copy_iov;
3600
3601         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3602         if (unlikely(ret))
3603                 goto out_free;
3604
3605         /*
3606          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3607          * which will be released by another thread in
3608          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3609          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3610          * we return to userspace.
3611          */
3612         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3613                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3614                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3615                                         SB_FREEZE_WRITE);
3616         }
3617         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3618
3619         if (req->file->f_op->write_iter)
3620                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3621         else if (req->file->f_op->write)
3622                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3623         else
3624                 ret2 = -EINVAL;
3625
3626         /*
3627          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3628          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3629          */
3630         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3631                 ret2 = -EAGAIN;
3632         /* no retry on NONBLOCK marked file */
3633         if (ret2 == -EAGAIN && (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3634                 goto done;
3635         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3636                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3637                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3638                         goto copy_iov;
3639 done:
3640                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3641         } else {
3642 copy_iov:
3643                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3644                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3645                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3646                 if (!ret)
3647                         return -EAGAIN;
3648         }
3649 out_free:
3650         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3651         if (iovec)
3652                 kfree(iovec);
3653         return ret;
3654 }
3655
3656 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3657                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3658 {
3659         struct io_rename *ren = &req->rename;
3660         const char __user *oldf, *newf;
3661
3662         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3663                 return -EBADF;
3664
3665         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3666         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3667         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3668         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3669         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3670
3671         ren->oldpath = getname(oldf);
3672         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3673                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3674
3675         ren->newpath = getname(newf);
3676         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3677                 putname(ren->oldpath);
3678                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3679         }
3680
3681         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3682         return 0;
3683 }
3684
3685 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3686 {
3687         struct io_rename *ren = &req->rename;
3688         int ret;
3689
3690         if (force_nonblock)
3691                 return -EAGAIN;
3692
3693         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3694                                 ren->newpath, ren->flags);
3695
3696         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3697         if (ret < 0)
3698                 req_set_fail_links(req);
3699         io_req_complete(req, ret);
3700         return 0;
3701 }
3702
3703 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3704                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3705 {
3706         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3707         const char __user *fname;
3708
3709         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3710                 return -EBADF;
3711
3712         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3713
3714         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3715         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3716                 return -EINVAL;
3717
3718         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3719         un->filename = getname(fname);
3720         if (IS_ERR(un->filename))
3721                 return PTR_ERR(un->filename);
3722
3723         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3724         return 0;
3725 }
3726
3727 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3728 {
3729         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3730         int ret;
3731
3732         if (force_nonblock)
3733                 return -EAGAIN;
3734
3735         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3736                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3737         else
3738                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3739
3740         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3741         if (ret < 0)
3742                 req_set_fail_links(req);
3743         io_req_complete(req, ret);
3744         return 0;
3745 }
3746
3747 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3748                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3749 {
3750 #if defined(CONFIG_NET)
3751         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3752                 return -EINVAL;
3753         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3754             sqe->buf_index)
3755                 return -EINVAL;
3756
3757         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3758         return 0;
3759 #else
3760         return -EOPNOTSUPP;
3761 #endif
3762 }
3763
3764 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3765 {
3766 #if defined(CONFIG_NET)
3767         struct socket *sock;
3768         int ret;
3769
3770         if (force_nonblock)
3771                 return -EAGAIN;
3772
3773         sock = sock_from_file(req->file);
3774         if (unlikely(!sock))
3775                 return -ENOTSOCK;
3776
3777         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3778         if (ret < 0)
3779                 req_set_fail_links(req);
3780         io_req_complete(req, ret);
3781         return 0;
3782 #else
3783         return -EOPNOTSUPP;
3784 #endif
3785 }
3786
3787 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3788                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3789 {
3790         struct io_splice* sp = &req->splice;
3791         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3792
3793         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3794                 return -EINVAL;
3795
3796         sp->file_in = NULL;
3797         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3798         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3799
3800         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3801                 return -EINVAL;
3802
3803         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3804                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3805         if (!sp->file_in)
3806                 return -EBADF;
3807         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3808
3809         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3810                 /*
3811                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3812                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3813                  */
3814                 io_req_init_async(req);
3815                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3816         }
3817
3818         return 0;
3819 }
3820
3821 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3822                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3823 {
3824         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3825                 return -EINVAL;
3826         return __io_splice_prep(req, sqe);
3827 }
3828
3829 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3830 {
3831         struct io_splice *sp = &req->splice;
3832         struct file *in = sp->file_in;
3833         struct file *out = sp->file_out;
3834         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3835         long ret = 0;
3836
3837         if (force_nonblock)
3838                 return -EAGAIN;
3839         if (sp->len)
3840                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3841
3842         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3843         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3844
3845         if (ret != sp->len)
3846                 req_set_fail_links(req);
3847         io_req_complete(req, ret);
3848         return 0;
3849 }
3850
3851 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3852 {
3853         struct io_splice* sp = &req->splice;
3854
3855         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3856         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3857         return __io_splice_prep(req, sqe);
3858 }
3859
3860 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3861 {
3862         struct io_splice *sp = &req->splice;
3863         struct file *in = sp->file_in;
3864         struct file *out = sp->file_out;
3865         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3866         loff_t *poff_in, *poff_out;
3867         long ret = 0;
3868
3869         if (force_nonblock)
3870                 return -EAGAIN;
3871
3872         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3873         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3874
3875         if (sp->len)
3876                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3877
3878         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3879         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3880
3881         if (ret != sp->len)
3882                 req_set_fail_links(req);
3883         io_req_complete(req, ret);
3884         return 0;
3885 }
3886
3887 /*
3888  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3889  */
3890 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3891 {
3892         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3893
3894         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3895                 return -EINVAL;
3896
3897         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3898         return 0;
3899 }
3900
3901 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3902 {
3903         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3904
3905         if (!req->file)
3906                 return -EBADF;
3907
3908         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3909                 return -EINVAL;
3910         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3911                 return -EINVAL;
3912
3913         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3914         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3915                 return -EINVAL;
3916
3917         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3918         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3919         return 0;
3920 }
3921
3922 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3923 {
3924         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3925         int ret;
3926
3927         /* fsync always requires a blocking context */
3928         if (force_nonblock)
3929                 return -EAGAIN;
3930
3931         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3932                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3933                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3934         if (ret < 0)
3935                 req_set_fail_links(req);
3936         io_req_complete(req, ret);
3937         return 0;
3938 }
3939
3940 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3941                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3942 {
3943         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3944                 return -EINVAL;
3945         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3946                 return -EINVAL;
3947
3948         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3949         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3950         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3951         return 0;
3952 }
3953
3954 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3955 {
3956         int ret;
3957
3958         /* fallocate always requiring blocking context */
3959         if (force_nonblock)
3960                 return -EAGAIN;
3961         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3962                                 req->sync.len);
3963         if (ret < 0)
3964                 req_set_fail_links(req);
3965         io_req_complete(req, ret);
3966         return 0;
3967 }
3968
3969 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3970 {
3971         const char __user *fname;
3972         int ret;
3973
3974         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3975                 return -EINVAL;
3976         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3977                 return -EBADF;
3978
3979         /* open.how should be already initialised */
3980         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3981                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3982
3983         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3984         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3985         req->open.filename = getname(fname);
3986         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3987                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3988                 req->open.filename = NULL;
3989                 return ret;
3990         }
3991         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3992         req->open.ignore_nonblock = false;
3993         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3994         return 0;
3995 }
3996
3997 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3998 {
3999         u64 flags, mode;
4000
4001         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4002                 return -EINVAL;
4003         mode = READ_ONCE(sqe->len);
4004         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
4005         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
4006         return __io_openat_prep(req, sqe);
4007 }
4008
4009 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4010 {
4011         struct open_how __user *how;
4012         size_t len;
4013         int ret;
4014
4015         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4016                 return -EINVAL;
4017         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4018         len = READ_ONCE(sqe->len);
4019         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
4020                 return -EINVAL;
4021
4022         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
4023                                         len);
4024         if (ret)
4025                 return ret;
4026
4027         return __io_openat_prep(req, sqe);
4028 }
4029
4030 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4031 {
4032         struct open_flags op;
4033         struct file *file;
4034         int ret;
4035
4036         if (force_nonblock && !req->open.ignore_nonblock)
4037                 return -EAGAIN;
4038
4039         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
4040         if (ret)
4041                 goto err;
4042
4043         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
4044         if (ret < 0)
4045                 goto err;
4046
4047         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
4048         if (IS_ERR(file)) {
4049                 put_unused_fd(ret);
4050                 ret = PTR_ERR(file);
4051                 /*
4052                  * A work-around to ensure that /proc/self works that way
4053                  * that it should - if we get -EOPNOTSUPP back, then assume
4054                  * that proc_self_get_link() failed us because we're in async
4055                  * context. We should be safe to retry this from the task
4056                  * itself with force_nonblock == false set, as it should not
4057                  * block on lookup. Would be nice to know this upfront and
4058                  * avoid the async dance, but doesn't seem feasible.
4059                  */
4060                 if (ret == -EOPNOTSUPP && io_wq_current_is_worker()) {
4061                         req->open.ignore_nonblock = true;
4062                         refcount_inc(&req->refs);
4063                         io_req_task_queue(req);
4064                         return 0;
4065                 }
4066         } else {
4067                 fsnotify_open(file);
4068                 fd_install(ret, file);
4069         }
4070 err:
4071         putname(req->open.filename);
4072         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4073         if (ret < 0)
4074                 req_set_fail_links(req);
4075         io_req_complete(req, ret);
4076         return 0;
4077 }
4078
4079 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4080 {
4081         return io_openat2(req, force_nonblock);
4082 }
4083
4084 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4085                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4086 {
4087         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4088         u64 tmp;
4089
4090         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
4091                 return -EINVAL;
4092
4093         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4094         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4095                 return -EINVAL;
4096
4097         memset(p, 0, sizeof(*p));
4098         p->nbufs = tmp;
4099         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4100         return 0;
4101 }
4102
4103 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
4104                                int bgid, unsigned nbufs)
4105 {
4106         unsigned i = 0;
4107
4108         /* shouldn't happen */
4109         if (!nbufs)
4110                 return 0;
4111
4112         /* the head kbuf is the list itself */
4113         while (!list_empty(&buf->list)) {
4114                 struct io_buffer *nxt;
4115
4116                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
4117                 list_del(&nxt->list);
4118                 kfree(nxt);
4119                 if (++i == nbufs)
4120                         return i;
4121         }
4122         i++;
4123         kfree(buf);
4124         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
4125
4126         return i;
4127 }
4128
4129 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4130                              struct io_comp_state *cs)
4131 {
4132         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4133         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4134         struct io_buffer *head;
4135         int ret = 0;
4136
4137         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4138
4139         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4140
4141         ret = -ENOENT;
4142         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
4143         if (head)
4144                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
4145         if (ret < 0)
4146                 req_set_fail_links(req);
4147
4148         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4149         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4150                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4151                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4152         } else {
4153                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4154                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4155         }
4156         return 0;
4157 }
4158
4159 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4160                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
4161 {
4162         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4163         u64 tmp;
4164
4165         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
4166                 return -EINVAL;
4167
4168         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4169         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4170                 return -E2BIG;
4171         p->nbufs = tmp;
4172         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4173         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4174
4175         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
4176                 return -EFAULT;
4177
4178         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4179         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4180         if (tmp > USHRT_MAX)
4181                 return -E2BIG;
4182         p->bid = tmp;
4183         return 0;
4184 }
4185
4186 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4187 {
4188         struct io_buffer *buf;
4189         u64 addr = pbuf->addr;
4190         int i, bid = pbuf->bid;
4191
4192         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4193                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4194                 if (!buf)
4195                         break;
4196
4197                 buf->addr = addr;
4198                 buf->len = pbuf->len;
4199                 buf->bid = bid;
4200                 addr += pbuf->len;
4201                 bid++;
4202                 if (!*head) {
4203                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4204                         *head = buf;
4205                 } else {
4206                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4207                 }
4208         }
4209
4210         return i ? i : -ENOMEM;
4211 }
4212
4213 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4214                               struct io_comp_state *cs)
4215 {
4216         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4217         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4218         struct io_buffer *head, *list;
4219         int ret = 0;
4220
4221         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4222
4223         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4224
4225         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
4226
4227         ret = io_add_buffers(p, &head);
4228         if (ret < 0)
4229                 goto out;
4230
4231         if (!list) {
4232                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
4233                                         GFP_KERNEL);
4234                 if (ret < 0) {
4235                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4236                         goto out;
4237                 }
4238         }
4239 out:
4240         if (ret < 0)
4241                 req_set_fail_links(req);
4242
4243         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4244         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4245                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4246                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4247         } else {
4248                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4249                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4250         }
4251         return 0;
4252 }
4253
4254 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4255                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4256 {
4257 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4258         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4259                 return -EINVAL;
4260         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4261                 return -EINVAL;
4262
4263         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4264         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4265         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4266
4267         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4268                 struct epoll_event __user *ev;
4269
4270                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4271                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4272                         return -EFAULT;
4273         }
4274
4275         return 0;
4276 #else
4277         return -EOPNOTSUPP;
4278 #endif
4279 }
4280
4281 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4282                         struct io_comp_state *cs)
4283 {
4284 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4285         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4286         int ret;
4287
4288         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4289         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4290                 return -EAGAIN;
4291
4292         if (ret < 0)
4293                 req_set_fail_links(req);
4294         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4295         return 0;
4296 #else
4297         return -EOPNOTSUPP;
4298 #endif
4299 }
4300
4301 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4302 {
4303 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4304         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4305                 return -EINVAL;
4306         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4307                 return -EINVAL;
4308
4309         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4310         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4311         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4312         return 0;
4313 #else
4314         return -EOPNOTSUPP;
4315 #endif
4316 }
4317
4318 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4319 {
4320 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4321         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4322         int ret;
4323
4324         if (force_nonblock)
4325                 return -EAGAIN;
4326
4327         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4328         if (ret < 0)
4329                 req_set_fail_links(req);
4330         io_req_complete(req, ret);
4331         return 0;
4332 #else
4333         return -EOPNOTSUPP;
4334 #endif
4335 }
4336
4337 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4338 {
4339         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4340                 return -EINVAL;
4341         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4342                 return -EINVAL;
4343
4344         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4345         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4346         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4347         return 0;
4348 }
4349
4350 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4351 {
4352         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4353         int ret;
4354
4355         if (force_nonblock) {
4356                 switch (fa->advice) {
4357                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4358                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4359                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4360                         break;
4361                 default:
4362                         return -EAGAIN;
4363                 }
4364         }
4365
4366         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4367         if (ret < 0)
4368                 req_set_fail_links(req);
4369         io_req_complete(req, ret);
4370         return 0;
4371 }
4372
4373 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4374 {
4375         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4376                 return -EINVAL;
4377         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4378                 return -EINVAL;
4379         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4380                 return -EBADF;
4381
4382         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4383         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4384         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4385         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4386         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4387
4388         return 0;
4389 }
4390
4391 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4392 {
4393         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4394         int ret;
4395
4396         if (force_nonblock) {
4397                 /* only need file table for an actual valid fd */
4398                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4399                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4400                 return -EAGAIN;
4401         }
4402
4403         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4404                        ctx->buffer);
4405
4406         if (ret < 0)
4407                 req_set_fail_links(req);
4408         io_req_complete(req, ret);
4409         return 0;
4410 }
4411
4412 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4413 {
4414         /*
4415          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
4416          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
4417          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
4418          */
4419         io_req_init_async(req);
4420         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
4421
4422         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4423                 return -EINVAL;
4424         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4425             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4426                 return -EINVAL;
4427         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4428                 return -EBADF;
4429
4430         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4431         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops))
4432                 return -EBADF;
4433
4434         req->close.put_file = NULL;
4435         return 0;
4436 }
4437
4438 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4439                     struct io_comp_state *cs)
4440 {
4441         struct io_close *close = &req->close;
4442         int ret;
4443
4444         /* might be already done during nonblock submission */
4445         if (!close->put_file) {
4446                 ret = close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
4447                 if (ret < 0)
4448                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
4449         }
4450
4451         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4452         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
4453                 /* was never set, but play safe */
4454                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
4455                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
4456                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4457                 return -EAGAIN;
4458         }
4459
4460         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4461         ret = filp_close(close->put_file, req->work.identity->files);
4462         if (ret < 0)
4463                 req_set_fail_links(req);
4464         fput(close->put_file);
4465         close->put_file = NULL;
4466         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4467         return 0;
4468 }
4469
4470 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4471 {
4472         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4473
4474         if (!req->file)
4475                 return -EBADF;
4476
4477         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4478                 return -EINVAL;
4479         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4480                 return -EINVAL;
4481
4482         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4483         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4484         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4485         return 0;
4486 }
4487
4488 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4489 {
4490         int ret;
4491
4492         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4493         if (force_nonblock)
4494                 return -EAGAIN;
4495
4496         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4497                                 req->sync.flags);
4498         if (ret < 0)
4499                 req_set_fail_links(req);
4500         io_req_complete(req, ret);
4501         return 0;
4502 }
4503
4504 #if defined(CONFIG_NET)
4505 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4506                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4507 {
4508         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4509
4510         if (async_msg)
4511                 return -EAGAIN;
4512         if (io_alloc_async_data(req)) {
4513                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4514                         kfree(kmsg->iov);
4515                 return -ENOMEM;
4516         }
4517         async_msg = req->async_data;
4518         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4519         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4520         return -EAGAIN;
4521 }
4522
4523 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4524                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4525 {
4526         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4527         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4528         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4529                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
4530 }
4531
4532 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4533 {
4534         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4535         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4536         int ret;
4537
4538         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4539                 return -EINVAL;
4540
4541         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4542         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4543         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4544
4545 #ifdef CONFIG_COMPAT
4546         if (req->ctx->compat)
4547                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4548 #endif
4549
4550         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4551                 return 0;
4552         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4553         if (!ret)
4554                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4555         return ret;
4556 }
4557
4558 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4559                       struct io_comp_state *cs)
4560 {
4561         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4562         struct socket *sock;
4563         unsigned flags;
4564         int ret;
4565
4566         sock = sock_from_file(req->file);
4567         if (unlikely(!sock))
4568                 return -ENOTSOCK;
4569
4570         if (req->async_data) {
4571                 kmsg = req->async_data;
4572                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4573                 /* if iov is set, it's allocated already */
4574                 if (!kmsg->iov)
4575                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4576                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4577         } else {
4578                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4579                 if (ret)
4580                         return ret;
4581                 kmsg = &iomsg;
4582         }
4583
4584         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4585         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4586                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4587         else if (force_nonblock)
4588                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4589
4590         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4591         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4592                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4593         if (ret == -ERESTARTSYS)
4594                 ret = -EINTR;
4595
4596         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4597                 kfree(kmsg->iov);
4598         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4599         if (ret < 0)
4600                 req_set_fail_links(req);
4601         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4602         return 0;
4603 }
4604
4605 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4606                    struct io_comp_state *cs)
4607 {
4608         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4609         struct msghdr msg;
4610         struct iovec iov;
4611         struct socket *sock;
4612         unsigned flags;
4613         int ret;
4614
4615         sock = sock_from_file(req->file);
4616         if (unlikely(!sock))
4617                 return -ENOTSOCK;
4618
4619         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4620         if (unlikely(ret))
4621                 return ret;
4622
4623         msg.msg_name = NULL;
4624         msg.msg_control = NULL;
4625         msg.msg_controllen = 0;
4626         msg.msg_namelen = 0;
4627
4628         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4629         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4630                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4631         else if (force_nonblock)
4632                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4633
4634         msg.msg_flags = flags;
4635         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4636         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4637                 return -EAGAIN;
4638         if (ret == -ERESTARTSYS)
4639                 ret = -EINTR;
4640
4641         if (ret < 0)
4642                 req_set_fail_links(req);
4643         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4644         return 0;
4645 }
4646
4647 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4648                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4649 {
4650         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4651         struct iovec __user *uiov;
4652         size_t iov_len;
4653         int ret;
4654
4655         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4656                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4657         if (ret)
4658                 return ret;
4659
4660         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4661                 if (iov_len > 1)
4662                         return -EINVAL;
4663                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4664                         return -EFAULT;
4665                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4666                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4667                                 sr->len);
4668                 iomsg->iov = NULL;
4669         } else {
4670                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4671                                      &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4672                                      false);
4673                 if (ret > 0)
4674                         ret = 0;
4675         }
4676
4677         return ret;
4678 }
4679
4680 #ifdef CONFIG_COMPAT
4681 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4682                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4683 {
4684         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4685         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4686         struct compat_iovec __user *uiov;
4687         compat_uptr_t ptr;
4688         compat_size_t len;
4689         int ret;
4690
4691         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4692         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4693                                         &ptr, &len);
4694         if (ret)
4695                 return ret;
4696
4697         uiov = compat_ptr(ptr);
4698         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4699                 compat_ssize_t clen;
4700
4701                 if (len > 1)
4702                         return -EINVAL;
4703                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4704                         return -EFAULT;
4705                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4706                         return -EFAULT;
4707                 if (clen < 0)
4708                         return -EINVAL;
4709                 sr->len = clen;
4710                 iomsg->iov[0].iov_len = clen;
4711                 iomsg->iov = NULL;
4712         } else {
4713                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4714                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->iov,
4715                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4716                 if (ret < 0)
4717                         return ret;
4718         }
4719
4720         return 0;
4721 }
4722 #endif
4723
4724 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4725                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4726 {
4727         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4728         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4729
4730 #ifdef CONFIG_COMPAT
4731         if (req->ctx->compat)
4732                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4733 #endif
4734
4735         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4736 }
4737
4738 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4739                                                bool needs_lock)
4740 {
4741         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4742         struct io_buffer *kbuf;
4743
4744         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4745         if (IS_ERR(kbuf))
4746                 return kbuf;
4747
4748         sr->kbuf = kbuf;
4749         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4750         return kbuf;
4751 }
4752
4753 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4754 {
4755         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4756 }
4757
4758 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4759                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4760 {
4761         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4762         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4763         int ret;
4764
4765         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4766                 return -EINVAL;
4767
4768         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4769         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4770         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4771         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4772
4773 #ifdef CONFIG_COMPAT
4774         if (req->ctx->compat)
4775                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4776 #endif
4777
4778         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4779                 return 0;
4780         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4781         if (!ret)
4782                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4783         return ret;
4784 }
4785
4786 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4787                       struct io_comp_state *cs)
4788 {
4789         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4790         struct socket *sock;
4791         struct io_buffer *kbuf;
4792         unsigned flags;
4793         int ret, cflags = 0;
4794
4795         sock = sock_from_file(req->file);
4796         if (unlikely(!sock))
4797                 return -ENOTSOCK;
4798
4799         if (req->async_data) {
4800                 kmsg = req->async_data;
4801                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4802                 /* if iov is set, it's allocated already */
4803                 if (!kmsg->iov)
4804                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4805                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4806         } else {
4807                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4808                 if (ret)
4809                         return ret;
4810                 kmsg = &iomsg;
4811         }
4812
4813         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4814                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4815                 if (IS_ERR(kbuf))
4816                         return PTR_ERR(kbuf);
4817                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4818                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4819                                 1, req->sr_msg.len);
4820         }
4821
4822         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4823         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4824                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4825         else if (force_nonblock)
4826                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4827
4828         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4829                                         kmsg->uaddr, flags);
4830         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4831                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4832         if (ret == -ERESTARTSYS)
4833                 ret = -EINTR;
4834
4835         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4836                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4837         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4838                 kfree(kmsg->iov);
4839         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4840         if (ret < 0)
4841                 req_set_fail_links(req);
4842         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4843         return 0;
4844 }
4845
4846 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4847                    struct io_comp_state *cs)
4848 {
4849         struct io_buffer *kbuf;
4850         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4851         struct msghdr msg;
4852         void __user *buf = sr->buf;
4853         struct socket *sock;
4854         struct iovec iov;
4855         unsigned flags;
4856         int ret, cflags = 0;
4857
4858         sock = sock_from_file(req->file);
4859         if (unlikely(!sock))
4860                 return -ENOTSOCK;
4861
4862         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4863                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4864                 if (IS_ERR(kbuf))
4865                         return PTR_ERR(kbuf);
4866                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4867         }
4868
4869         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4870         if (unlikely(ret))
4871                 goto out_free;
4872
4873         msg.msg_name = NULL;
4874         msg.msg_control = NULL;
4875         msg.msg_controllen = 0;
4876         msg.msg_namelen = 0;
4877         msg.msg_iocb = NULL;
4878         msg.msg_flags = 0;
4879
4880         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4881         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4882                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4883         else if (force_nonblock)
4884                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4885
4886         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4887         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4888                 return -EAGAIN;
4889         if (ret == -ERESTARTSYS)
4890                 ret = -EINTR;
4891 out_free:
4892         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4893                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4894         if (ret < 0)
4895                 req_set_fail_links(req);
4896         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4897         return 0;
4898 }
4899
4900 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4901 {
4902         struct io_accept *accept = &req->accept;
4903
4904         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4905                 return -EINVAL;
4906         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4907                 return -EINVAL;
4908
4909         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4910         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4911         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4912         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4913         return 0;
4914 }
4915
4916 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4917                      struct io_comp_state *cs)
4918 {
4919         struct io_accept *accept = &req->accept;
4920         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4921         int ret;
4922
4923         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4924                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4925
4926         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4927                                         accept->addr_len, accept->flags,
4928                                         accept->nofile);
4929         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4930                 return -EAGAIN;
4931         if (ret < 0) {
4932                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4933                         ret = -EINTR;
4934                 req_set_fail_links(req);
4935         }
4936         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4937         return 0;
4938 }
4939
4940 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4941 {
4942         struct io_connect *conn = &req->connect;
4943         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4944
4945         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4946                 return -EINVAL;
4947         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4948                 return -EINVAL;
4949
4950         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4951         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4952
4953         if (!io)
4954                 return 0;
4955
4956         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4957                                         &io->address);
4958 }
4959
4960 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4961                       struct io_comp_state *cs)
4962 {
4963         struct io_async_connect __io, *io;
4964         unsigned file_flags;
4965         int ret;
4966
4967         if (req->async_data) {
4968                 io = req->async_data;
4969         } else {
4970                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4971                                                 req->connect.addr_len,
4972                                                 &__io.address);
4973                 if (ret)
4974                         goto out;
4975                 io = &__io;
4976         }
4977
4978         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4979
4980         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4981                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4982         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4983                 if (req->async_data)
4984                         return -EAGAIN;
4985                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4986                         ret = -ENOMEM;
4987                         goto out;
4988                 }
4989                 io = req->async_data;
4990                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4991                 return -EAGAIN;
4992         }
4993         if (ret == -ERESTARTSYS)
4994                 ret = -EINTR;
4995 out:
4996         if (ret < 0)
4997                 req_set_fail_links(req);
4998         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4999         return 0;
5000 }
5001 #else /* !CONFIG_NET */
5002 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5003 {
5004         return -EOPNOTSUPP;
5005 }
5006
5007 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5008                       struct io_comp_state *cs)
5009 {
5010         return -EOPNOTSUPP;
5011 }
5012
5013 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5014                    struct io_comp_state *cs)
5015 {
5016         return -EOPNOTSUPP;
5017 }
5018
5019 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
5020                            const struct io_uring_sqe *sqe)
5021 {
5022         return -EOPNOTSUPP;
5023 }
5024
5025 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5026                       struct io_comp_state *cs)
5027 {
5028         return -EOPNOTSUPP;
5029 }
5030
5031 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5032                    struct io_comp_state *cs)
5033 {
5034         return -EOPNOTSUPP;
5035 }
5036
5037 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5038 {
5039         return -EOPNOTSUPP;
5040 }
5041
5042 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5043                      struct io_comp_state *cs)
5044 {
5045         return -EOPNOTSUPP;
5046 }
5047
5048 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5049 {
5050         return -EOPNOTSUPP;
5051 }
5052
5053 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5054                       struct io_comp_state *cs)
5055 {
5056         return -EOPNOTSUPP;
5057 }
5058 #endif /* CONFIG_NET */
5059
5060 struct io_poll_table {
5061         struct poll_table_struct pt;
5062         struct io_kiocb *req;
5063         int error;
5064 };
5065
5066 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
5067                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
5068 {
5069         int ret;
5070
5071         /* for instances that support it check for an event match first: */
5072         if (mask && !(mask & poll->events))
5073                 return 0;
5074
5075         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
5076
5077         list_del_init(&poll->wait.entry);
5078
5079         req->result = mask;
5080         init_task_work(&req->task_work, func);
5081         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
5082
5083         /*
5084          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
5085          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
5086          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
5087          * have the needed state needed for it anyway.
5088          */
5089         ret = io_req_task_work_add(req);
5090         if (unlikely(ret)) {
5091                 struct task_struct *tsk;
5092
5093                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5094                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
5095                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
5096                 wake_up_process(tsk);
5097         }
5098         return 1;
5099 }
5100
5101 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
5102         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
5103 {
5104         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5105
5106         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5107                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
5108
5109                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
5110         }
5111
5112         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5113         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5114                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
5115                 return true;
5116         }
5117
5118         return false;
5119 }
5120
5121 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
5122 {
5123         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
5124         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5125                 return req->async_data;
5126         return req->apoll->double_poll;
5127 }
5128
5129 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
5130 {
5131         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5132                 return &req->poll;
5133         return &req->apoll->poll;
5134 }
5135
5136 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
5137 {
5138         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
5139
5140         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
5141
5142         if (poll && poll->head) {
5143                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
5144
5145                 spin_lock(&head->lock);
5146                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5147                 if (poll->wait.private)
5148                         refcount_dec(&req->refs);
5149                 poll->head = NULL;
5150                 spin_unlock(&head->lock);
5151         }
5152 }
5153
5154 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
5155 {
5156         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5157
5158         io_poll_remove_double(req);
5159         req->poll.done = true;
5160         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
5161         io_commit_cqring(ctx);
5162 }
5163
5164 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
5165 {
5166         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5167         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5168         struct io_kiocb *nxt;
5169
5170         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
5171                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5172         } else {
5173                 hash_del(&req->hash_node);
5174                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
5175                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5176
5177                 nxt = io_put_req_find_next(req);
5178                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5179                 if (nxt)
5180                         __io_req_task_submit(nxt);
5181         }
5182
5183         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5184 }
5185
5186 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
5187                                int sync, void *key)
5188 {
5189         struct io_kiocb *req = wait->private;
5190         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5191         __poll_t mask = key_to_poll(key);
5192
5193         /* for instances that support it check for an event match first: */
5194         if (mask && !(mask & poll->events))
5195                 return 0;
5196
5197         list_del_init(&wait->entry);
5198
5199         if (poll && poll->head) {
5200                 bool done;
5201
5202                 spin_lock(&poll->head->lock);
5203                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5204                 if (!done)
5205                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5206                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5207                 wait->private = NULL;
5208                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5209                 if (!done) {
5210                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5211                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5212                 }
5213         }
5214         refcount_dec(&req->refs);
5215         return 1;
5216 }
5217
5218 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5219                               wait_queue_func_t wake_func)
5220 {
5221         poll->head = NULL;
5222         poll->done = false;
5223         poll->canceled = false;
5224         poll->events = events;
5225         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5226         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5227 }
5228
5229 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5230                             struct wait_queue_head *head,
5231                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5232 {
5233         struct io_kiocb *req = pt->req;
5234
5235         /*
5236          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5237          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5238          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5239          */
5240         if (unlikely(poll->head)) {
5241                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5242
5243                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5244                 if (*poll_ptr) {
5245                         pt->error = -EINVAL;
5246                         return;
5247                 }
5248                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5249                 if (!poll) {
5250                         pt->error = -ENOMEM;
5251                         return;
5252                 }
5253                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5254                 refcount_inc(&req->refs);
5255                 poll->wait.private = req;
5256                 *poll_ptr = poll;
5257         }
5258
5259         pt->error = 0;
5260         poll->head = head;
5261
5262         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5263                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5264         else
5265                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5266 }
5267
5268 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5269                                struct poll_table_struct *p)
5270 {
5271         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5272         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5273
5274         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5275 }
5276
5277 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5278 {
5279         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5280         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5281         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5282
5283         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5284
5285         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5286                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5287                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5288                 return;
5289         }
5290
5291         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5292         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5293                 hash_del(&req->hash_node);
5294
5295         io_poll_remove_double(req);
5296         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5297
5298         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5299                 __io_req_task_submit(req);
5300         else
5301                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5302
5303         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5304         kfree(apoll->double_poll);
5305         kfree(apoll);
5306 }
5307
5308 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5309                         void *key)
5310 {
5311         struct io_kiocb *req = wait->private;
5312         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5313
5314         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5315                                         key_to_poll(key));
5316
5317         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5318 }
5319
5320 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5321 {
5322         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5323         struct hlist_head *list;
5324
5325         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5326         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5327 }
5328
5329 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5330                                       struct io_poll_iocb *poll,
5331                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5332                                       wait_queue_func_t wake_func)
5333         __acquires(&ctx->completion_lock)
5334 {
5335         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5336         bool cancel = false;
5337
5338         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5339         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5340         poll->file = req->file;
5341         poll->wait.private = req;
5342
5343         ipt->pt._key = mask;
5344         ipt->req = req;
5345         ipt->error = -EINVAL;
5346
5347         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5348
5349         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5350         if (likely(poll->head)) {
5351                 spin_lock(&poll->head->lock);
5352                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5353                         if (ipt->error)
5354                                 cancel = true;
5355                         ipt->error = 0;
5356                         mask = 0;
5357                 }
5358                 if (mask || ipt->error)
5359                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5360                 else if (cancel)
5361                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5362                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5363                         io_poll_req_insert(req);
5364                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5365         }
5366
5367         return mask;
5368 }
5369
5370 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5371 {
5372         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5373         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5374         struct async_poll *apoll;
5375         struct io_poll_table ipt;
5376         __poll_t mask, ret;
5377         int rw;
5378
5379         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5380                 return false;
5381         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5382                 return false;
5383         if (def->pollin)
5384                 rw = READ;
5385         else if (def->pollout)
5386                 rw = WRITE;
5387         else
5388                 return false;
5389         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5390         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5391                 return false;
5392
5393         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5394         if (unlikely(!apoll))
5395                 return false;
5396         apoll->double_poll = NULL;
5397
5398         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5399         req->apoll = apoll;
5400
5401         mask = 0;
5402         if (def->pollin)
5403                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5404         if (def->pollout)
5405                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5406
5407         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5408         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5409             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5410                 mask &= ~POLLIN;
5411
5412         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5413
5414         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5415
5416         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5417                                         io_async_wake);
5418         if (ret || ipt.error) {
5419                 io_poll_remove_double(req);
5420                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5421                 kfree(apoll->double_poll);
5422                 kfree(apoll);
5423                 return false;
5424         }
5425         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5426         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5427                                         apoll->poll.events);
5428         return true;
5429 }
5430
5431 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5432                                  struct io_poll_iocb *poll)
5433 {
5434         bool do_complete = false;
5435
5436         spin_lock(&poll->head->lock);
5437         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5438         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5439                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5440                 do_complete = true;
5441         }
5442         spin_unlock(&poll->head->lock);
5443         hash_del(&req->hash_node);
5444         return do_complete;
5445 }
5446
5447 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5448 {
5449         bool do_complete;
5450
5451         io_poll_remove_double(req);
5452
5453         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5454                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5455         } else {
5456                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5457
5458                 /* non-poll requests have submit ref still */
5459                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5460                 if (do_complete) {
5461                         io_put_req(req);
5462                         kfree(apoll->double_poll);
5463                         kfree(apoll);
5464                 }
5465         }
5466
5467         if (do_complete) {
5468                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5469                 io_commit_cqring(req->ctx);
5470                 req_set_fail_links(req);
5471                 io_put_req_deferred(req, 1);
5472         }
5473
5474         return do_complete;
5475 }
5476
5477 /*
5478  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5479  */
5480 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5481                                struct files_struct *files)
5482 {
5483         struct hlist_node *tmp;
5484         struct io_kiocb *req;
5485         int posted = 0, i;
5486
5487         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5488         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5489                 struct hlist_head *list;
5490
5491                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5492                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5493                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5494                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5495                 }
5496         }
5497         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5498
5499         if (posted)
5500                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5501
5502         return posted != 0;
5503 }
5504
5505 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5506 {
5507         struct hlist_head *list;
5508         struct io_kiocb *req;
5509
5510         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5511         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5512                 if (sqe_addr != req->user_data)
5513                         continue;
5514                 if (io_poll_remove_one(req))
5515                         return 0;
5516                 return -EALREADY;
5517         }
5518
5519         return -ENOENT;
5520 }
5521
5522 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5523                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5524 {
5525         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5526                 return -EINVAL;
5527         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5528             sqe->poll_events)
5529                 return -EINVAL;
5530
5531         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5532         return 0;
5533 }
5534
5535 /*
5536  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5537  * and remove it if found.
5538  */
5539 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
5540 {
5541         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5542         int ret;
5543
5544         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5545         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5546         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5547
5548         if (ret < 0)
5549                 req_set_fail_links(req);
5550         io_req_complete(req, ret);
5551         return 0;
5552 }
5553
5554 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5555                         void *key)
5556 {
5557         struct io_kiocb *req = wait->private;
5558         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5559
5560         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5561 }
5562
5563 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5564                                struct poll_table_struct *p)
5565 {
5566         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5567
5568         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5569 }
5570
5571 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5572 {
5573         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5574         u32 events;
5575
5576         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5577                 return -EINVAL;
5578         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5579                 return -EINVAL;
5580
5581         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5582 #ifdef __BIG_ENDIAN
5583         events = swahw32(events);
5584 #endif
5585         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5586                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5587         return 0;
5588 }
5589
5590 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5591 {
5592         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5593         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5594         struct io_poll_table ipt;
5595         __poll_t mask;
5596
5597         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5598
5599         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5600                                         io_poll_wake);
5601
5602         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5603                 ipt.error = 0;
5604                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5605         }
5606         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5607
5608         if (mask) {
5609                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5610                 io_put_req(req);
5611         }
5612         return ipt.error;
5613 }
5614
5615 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5616 {
5617         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5618                                                 struct io_timeout_data, timer);
5619         struct io_kiocb *req = data->req;
5620         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5621         unsigned long flags;
5622
5623         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5624         list_del_init(&req->timeout.list);
5625         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5626                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5627
5628         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5629         io_commit_cqring(ctx);
5630         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5631
5632         io_cqring_ev_posted(ctx);
5633         req_set_fail_links(req);
5634         io_put_req(req);
5635         return HRTIMER_NORESTART;
5636 }
5637
5638 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5639                                            __u64 user_data)
5640 {
5641         struct io_timeout_data *io;
5642         struct io_kiocb *req;
5643         int ret = -ENOENT;
5644
5645         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5646                 if (user_data == req->user_data) {
5647                         ret = 0;
5648                         break;
5649                 }
5650         }
5651
5652         if (ret == -ENOENT)
5653                 return ERR_PTR(ret);
5654
5655         io = req->async_data;
5656         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5657         if (ret == -1)
5658                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5659         list_del_init(&req->timeout.list);
5660         return req;
5661 }
5662
5663 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5664 {
5665         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5666
5667         if (IS_ERR(req))
5668                 return PTR_ERR(req);
5669
5670         req_set_fail_links(req);
5671         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5672         io_put_req_deferred(req, 1);
5673         return 0;
5674 }
5675
5676 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5677                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5678 {
5679         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5680         struct io_timeout_data *data;
5681
5682         if (IS_ERR(req))
5683                 return PTR_ERR(req);
5684
5685         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5686         data = req->async_data;
5687         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5688         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5689         data->timer.function = io_timeout_fn;
5690         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5691         return 0;
5692 }
5693
5694 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5695                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5696 {
5697         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5698
5699         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5700                 return -EINVAL;
5701         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5702                 return -EINVAL;
5703         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5704                 return -EINVAL;
5705
5706         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5707         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5708         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5709                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5710                         return -EINVAL;
5711                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5712                         return -EFAULT;
5713         } else if (tr->flags) {
5714                 /* timeout removal doesn't support flags */
5715                 return -EINVAL;
5716         }
5717
5718         return 0;
5719 }
5720
5721 /*
5722  * Remove or update an existing timeout command
5723  */
5724 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5725 {
5726         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5727         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5728         int ret;
5729
5730         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5731         if (req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5732                 enum hrtimer_mode mode = (tr->flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5733                                         ? HRTIMER_MODE_ABS : HRTIMER_MODE_REL;
5734
5735                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
5736         } else {
5737                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5738         }
5739
5740         io_cqring_fill_event(req, ret);
5741         io_commit_cqring(ctx);
5742         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5743         io_cqring_ev_posted(ctx);
5744         if (ret < 0)
5745                 req_set_fail_links(req);
5746         io_put_req(req);
5747         return 0;
5748 }
5749
5750 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5751                            bool is_timeout_link)
5752 {
5753         struct io_timeout_data *data;
5754         unsigned flags;
5755         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5756
5757         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5758                 return -EINVAL;
5759         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5760                 return -EINVAL;
5761         if (off && is_timeout_link)
5762                 return -EINVAL;
5763         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5764         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5765                 return -EINVAL;
5766
5767         req->timeout.off = off;
5768
5769         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5770                 return -ENOMEM;
5771
5772         data = req->async_data;
5773         data->req = req;
5774
5775         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5776                 return -EFAULT;
5777
5778         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5779                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5780         else
5781                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5782
5783         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5784         return 0;
5785 }
5786
5787 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5788 {
5789         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5790         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5791         struct list_head *entry;
5792         u32 tail, off = req->timeout.off;
5793
5794         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5795
5796         /*
5797          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5798          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5799          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5800          */
5801         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5802                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5803                 goto add;
5804         }
5805
5806         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5807         req->timeout.target_seq = tail + off;
5808
5809         /*
5810          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5811          * the one we need first.
5812          */
5813         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5814                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5815                                                   timeout.list);
5816
5817                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5818                         continue;
5819                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5820                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5821                         break;
5822         }
5823 add:
5824         list_add(&req->timeout.list, entry);
5825         data->timer.function = io_timeout_fn;
5826         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5827         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5828         return 0;
5829 }
5830
5831 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5832 {
5833         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5834
5835         return req->user_data == (unsigned long) data;
5836 }
5837
5838 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5839 {
5840         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5841         int ret = 0;
5842
5843         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5844         switch (cancel_ret) {
5845         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5846                 ret = 0;
5847                 break;
5848         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5849                 ret = -EALREADY;
5850                 break;
5851         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5852                 ret = -ENOENT;
5853                 break;
5854         }
5855
5856         return ret;
5857 }
5858
5859 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5860                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5861                                      int success_ret)
5862 {
5863         unsigned long flags;
5864         int ret;
5865
5866         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5867         if (ret != -ENOENT) {
5868                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5869                 goto done;
5870         }
5871
5872         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5873         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5874         if (ret != -ENOENT)
5875                 goto done;
5876         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5877 done:
5878         if (!ret)
5879                 ret = success_ret;
5880         io_cqring_fill_event(req, ret);
5881         io_commit_cqring(ctx);
5882         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5883         io_cqring_ev_posted(ctx);
5884
5885         if (ret < 0)
5886                 req_set_fail_links(req);
5887         io_put_req(req);
5888 }
5889
5890 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5891                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5892 {
5893         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5894                 return -EINVAL;
5895         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5896                 return -EINVAL;
5897         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5898                 return -EINVAL;
5899
5900         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5901         return 0;
5902 }
5903
5904 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5905 {
5906         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5907
5908         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5909         return 0;
5910 }
5911
5912 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5913                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5914 {
5915         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5916                 return -EINVAL;
5917         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5918                 return -EINVAL;
5919         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5920                 return -EINVAL;
5921
5922         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5923         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5924         if (!req->files_update.nr_args)
5925                 return -EINVAL;
5926         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5927         return 0;
5928 }
5929
5930 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5931                            struct io_comp_state *cs)
5932 {
5933         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5934         struct io_uring_files_update up;
5935         int ret;
5936
5937         if (force_nonblock)
5938                 return -EAGAIN;
5939
5940         up.offset = req->files_update.offset;
5941         up.fds = req->files_update.arg;
5942
5943         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5944         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5945         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5946
5947         if (ret < 0)
5948                 req_set_fail_links(req);
5949         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5950         return 0;
5951 }
5952
5953 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5954 {
5955         switch (req->opcode) {
5956         case IORING_OP_NOP:
5957                 return 0;
5958         case IORING_OP_READV:
5959         case IORING_OP_READ_FIXED:
5960         case IORING_OP_READ:
5961                 return io_read_prep(req, sqe);
5962         case IORING_OP_WRITEV:
5963         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5964         case IORING_OP_WRITE:
5965                 return io_write_prep(req, sqe);
5966         case IORING_OP_POLL_ADD:
5967                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5968         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5969                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5970         case IORING_OP_FSYNC:
5971                 return io_prep_fsync(req, sqe);
5972         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5973                 return io_prep_sfr(req, sqe);
5974         case IORING_OP_SENDMSG:
5975         case IORING_OP_SEND:
5976                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5977         case IORING_OP_RECVMSG:
5978         case IORING_OP_RECV:
5979                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5980         case IORING_OP_CONNECT:
5981                 return io_connect_prep(req, sqe);
5982         case IORING_OP_TIMEOUT:
5983                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5984         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5985                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5986         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5987                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5988         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5989                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5990         case IORING_OP_ACCEPT:
5991                 return io_accept_prep(req, sqe);
5992         case IORING_OP_FALLOCATE:
5993                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5994         case IORING_OP_OPENAT:
5995                 return io_openat_prep(req, sqe);
5996         case IORING_OP_CLOSE:
5997                 return io_close_prep(req, sqe);
5998         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5999                 return io_files_update_prep(req, sqe);
6000         case IORING_OP_STATX:
6001                 return io_statx_prep(req, sqe);
6002         case IORING_OP_FADVISE:
6003                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
6004         case IORING_OP_MADVISE:
6005                 return io_madvise_prep(req, sqe);
6006         case IORING_OP_OPENAT2:
6007                 return io_openat2_prep(req, sqe);
6008         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6009                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
6010         case IORING_OP_SPLICE:
6011                 return io_splice_prep(req, sqe);
6012         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6013                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
6014         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6015                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
6016         case IORING_OP_TEE:
6017                 return io_tee_prep(req, sqe);
6018         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6019                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
6020         case IORING_OP_RENAMEAT:
6021                 return io_renameat_prep(req, sqe);
6022         case IORING_OP_UNLINKAT:
6023                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
6024         }
6025
6026         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
6027                         req->opcode);
6028         return-EINVAL;
6029 }
6030
6031 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
6032                              const struct io_uring_sqe *sqe)
6033 {
6034         if (!sqe)
6035                 return 0;
6036         if (io_alloc_async_data(req))
6037                 return -EAGAIN;
6038         return io_req_prep(req, sqe);
6039 }
6040
6041 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6042 {
6043         struct io_kiocb *pos;
6044         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6045         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
6046
6047         io_for_each_link(pos, req)
6048                 nr_reqs++;
6049
6050         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
6051         return total_submitted - nr_reqs;
6052 }
6053
6054 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6055 {
6056         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6057         struct io_defer_entry *de;
6058         int ret;
6059         u32 seq;
6060
6061         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6062         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6063                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
6064                 return 0;
6065
6066         seq = io_get_sequence(req);
6067         /* Still a chance to pass the sequence check */
6068         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6069                 return 0;
6070
6071         if (!req->async_data) {
6072                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6073                 if (ret)
6074                         return ret;
6075         }
6076         io_prep_async_link(req);
6077         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6078         if (!de)
6079                 return -ENOMEM;
6080
6081         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6082         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6083                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6084                 kfree(de);
6085                 io_queue_async_work(req);
6086                 return -EIOCBQUEUED;
6087         }
6088
6089         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6090         de->req = req;
6091         de->seq = seq;
6092         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6093         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6094         return -EIOCBQUEUED;
6095 }
6096
6097 static void io_req_drop_files(struct io_kiocb *req)
6098 {
6099         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6100         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6101         unsigned long flags;
6102
6103         put_files_struct(req->work.identity->files);
6104         put_nsproxy(req->work.identity->nsproxy);
6105         spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
6106         list_del(&req->inflight_entry);
6107         spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
6108         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
6109         req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FILES;
6110         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
6111                 wake_up(&tctx->wait);
6112 }
6113
6114 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6115 {
6116         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6117                 switch (req->opcode) {
6118                 case IORING_OP_READV:
6119                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6120                 case IORING_OP_READ:
6121                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6122                         break;
6123                 case IORING_OP_RECVMSG:
6124                 case IORING_OP_RECV:
6125                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6126                         break;
6127                 }
6128                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
6129         }
6130
6131         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6132                 switch (req->opcode) {
6133                 case IORING_OP_READV:
6134                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6135                 case IORING_OP_READ:
6136                 case IORING_OP_WRITEV:
6137                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6138                 case IORING_OP_WRITE: {
6139                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6140                         if (io->free_iovec)
6141                                 kfree(io->free_iovec);
6142                         break;
6143                         }
6144                 case IORING_OP_RECVMSG:
6145                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6146                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6147                         if (io->iov != io->fast_iov)
6148                                 kfree(io->iov);
6149                         break;
6150                         }
6151                 case IORING_OP_SPLICE:
6152                 case IORING_OP_TEE:
6153                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
6154                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
6155                         break;
6156                 case IORING_OP_OPENAT:
6157                 case IORING_OP_OPENAT2:
6158                         if (req->open.filename)
6159                                 putname(req->open.filename);
6160                         break;
6161                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6162                         putname(req->rename.oldpath);
6163                         putname(req->rename.newpath);
6164                         break;
6165                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6166                         putname(req->unlink.filename);
6167                         break;
6168                 }
6169                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6170         }
6171
6172         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
6173                 io_req_drop_files(req);
6174 }
6175
6176 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
6177                         struct io_comp_state *cs)
6178 {
6179         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6180         int ret;
6181
6182         switch (req->opcode) {
6183         case IORING_OP_NOP:
6184                 ret = io_nop(req, cs);
6185                 break;
6186         case IORING_OP_READV:
6187         case IORING_OP_READ_FIXED:
6188         case IORING_OP_READ:
6189                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
6190                 break;
6191         case IORING_OP_WRITEV:
6192         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6193         case IORING_OP_WRITE:
6194                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
6195                 break;
6196         case IORING_OP_FSYNC:
6197                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
6198                 break;
6199         case IORING_OP_POLL_ADD:
6200                 ret = io_poll_add(req);
6201                 break;
6202         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6203                 ret = io_poll_remove(req);
6204                 break;
6205         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6206                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
6207                 break;
6208         case IORING_OP_SENDMSG:
6209                 ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
6210                 break;
6211         case IORING_OP_SEND:
6212                 ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
6213                 break;
6214         case IORING_OP_RECVMSG:
6215                 ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
6216                 break;
6217         case IORING_OP_RECV:
6218                 ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
6219                 break;
6220         case IORING_OP_TIMEOUT:
6221                 ret = io_timeout(req);
6222                 break;
6223         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6224                 ret = io_timeout_remove(req);
6225                 break;
6226         case IORING_OP_ACCEPT:
6227                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
6228                 break;
6229         case IORING_OP_CONNECT:
6230                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
6231                 break;
6232         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6233                 ret = io_async_cancel(req);
6234                 break;
6235         case IORING_OP_FALLOCATE:
6236                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
6237                 break;
6238         case IORING_OP_OPENAT:
6239                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
6240                 break;
6241         case IORING_OP_CLOSE:
6242                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
6243                 break;
6244         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6245                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
6246                 break;
6247         case IORING_OP_STATX:
6248                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
6249                 break;
6250         case IORING_OP_FADVISE:
6251                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
6252                 break;
6253         case IORING_OP_MADVISE:
6254                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
6255                 break;
6256         case IORING_OP_OPENAT2:
6257                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
6258                 break;
6259         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6260                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
6261                 break;
6262         case IORING_OP_SPLICE:
6263                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
6264                 break;
6265         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6266                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
6267                 break;
6268         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6269                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
6270                 break;
6271         case IORING_OP_TEE:
6272                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
6273                 break;
6274         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6275                 ret = io_shutdown(req, force_nonblock);
6276                 break;
6277         case IORING_OP_RENAMEAT:
6278                 ret = io_renameat(req, force_nonblock);
6279                 break;
6280         case IORING_OP_UNLINKAT:
6281                 ret = io_unlinkat(req, force_nonblock);
6282                 break;
6283         default:
6284                 ret = -EINVAL;
6285                 break;
6286         }
6287
6288         if (ret)
6289                 return ret;
6290
6291         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6292         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6293                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6294
6295                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6296                 if (in_async)
6297                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6298
6299                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6300
6301                 if (in_async)
6302                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6303         }
6304
6305         return 0;
6306 }
6307
6308 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6309 {
6310         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6311         struct io_kiocb *timeout;
6312         int ret = 0;
6313
6314         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6315         if (timeout)
6316                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6317
6318         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
6319         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
6320                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
6321                 ret = -ECANCELED;
6322         }
6323
6324         if (!ret) {
6325                 do {
6326                         ret = io_issue_sqe(req, false, NULL);
6327                         /*
6328                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6329                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6330                          * wait for request slots on the block side.
6331                          */
6332                         if (ret != -EAGAIN)
6333                                 break;
6334                         cond_resched();
6335                 } while (1);
6336         }
6337
6338         if (ret) {
6339                 struct io_ring_ctx *lock_ctx = NULL;
6340
6341                 if (req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
6342                         lock_ctx = req->ctx;
6343
6344                 /*
6345                  * io_iopoll_complete() does not hold completion_lock to
6346                  * complete polled io, so here for polled io, we can not call
6347                  * io_req_complete() directly, otherwise there maybe concurrent
6348                  * access to cqring, defer_list, etc, which is not safe. Given
6349                  * that io_iopoll_complete() is always called under uring_lock,
6350                  * so here for polled io, we also get uring_lock to complete
6351                  * it.
6352                  */
6353                 if (lock_ctx)
6354                         mutex_lock(&lock_ctx->uring_lock);
6355
6356                 req_set_fail_links(req);
6357                 io_req_complete(req, ret);
6358
6359                 if (lock_ctx)
6360                         mutex_unlock(&lock_ctx->uring_lock);
6361         }
6362
6363         return io_steal_work(req);
6364 }
6365
6366 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6367                                               int index)
6368 {
6369         struct fixed_file_table *table;
6370
6371         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6372         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6373 }
6374
6375 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6376                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6377 {
6378         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6379         struct file *file;
6380
6381         if (fixed) {
6382                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6383                         return NULL;
6384                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6385                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6386                 io_set_resource_node(req);
6387         } else {
6388                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6389                 file = __io_file_get(state, fd);
6390         }
6391
6392         return file;
6393 }
6394
6395 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6396 {
6397         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6398                                                 struct io_timeout_data, timer);
6399         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6400         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6401         unsigned long flags;
6402
6403         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6404         prev = req->timeout.head;
6405         req->timeout.head = NULL;
6406
6407         /*
6408          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6409          * race with the completion of the linked work.
6410          */
6411         if (prev && refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6412                 io_remove_next_linked(prev);
6413         else
6414                 prev = NULL;
6415         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6416
6417         if (prev) {
6418                 req_set_fail_links(prev);
6419                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6420                 io_put_req(prev);
6421         } else {
6422                 io_req_complete(req, -ETIME);
6423         }
6424         return HRTIMER_NORESTART;
6425 }
6426
6427 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6428 {
6429         /*
6430          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6431          * before we got a chance to setup the timer
6432          */
6433         if (req->timeout.head) {
6434                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6435
6436                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6437                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6438                                 data->mode);
6439         }
6440 }
6441
6442 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6443 {
6444         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6445
6446         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6447         __io_queue_linked_timeout(req);
6448         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6449
6450         /* drop submission reference */
6451         io_put_req(req);
6452 }
6453
6454 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6455 {
6456         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6457
6458         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6459             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6460                 return NULL;
6461
6462         nxt->timeout.head = req;
6463         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6464         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6465         return nxt;
6466 }
6467
6468 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
6469 {
6470         struct io_kiocb *linked_timeout;
6471         const struct cred *old_creds = NULL;
6472         int ret;
6473
6474 again:
6475         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6476
6477         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
6478             (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) &&
6479             req->work.identity->creds != current_cred()) {
6480                 if (old_creds)
6481                         revert_creds(old_creds);
6482                 if (old_creds == req->work.identity->creds)
6483                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6484                 else
6485                         old_creds = override_creds(req->work.identity->creds);
6486         }
6487
6488         ret = io_issue_sqe(req, true, cs);
6489
6490         /*
6491          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6492          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6493          */
6494         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6495                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6496                         /*
6497                          * Queued up for async execution, worker will release
6498                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6499                          */
6500                         io_queue_async_work(req);
6501                 }
6502
6503                 if (linked_timeout)
6504                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6505         } else if (likely(!ret)) {
6506                 /* drop submission reference */
6507                 req = io_put_req_find_next(req);
6508                 if (linked_timeout)
6509                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6510
6511                 if (req) {
6512                         if (!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))
6513                                 goto again;
6514                         io_queue_async_work(req);
6515                 }
6516         } else {
6517                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6518                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6519                 req_set_fail_links(req);
6520                 io_put_req(req);
6521                 io_req_complete(req, ret);
6522         }
6523
6524         if (old_creds)
6525                 revert_creds(old_creds);
6526 }
6527
6528 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6529                          struct io_comp_state *cs)
6530 {
6531         int ret;
6532
6533         ret = io_req_defer(req, sqe);
6534         if (ret) {
6535                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6536 fail_req:
6537                         req_set_fail_links(req);
6538                         io_put_req(req);
6539                         io_req_complete(req, ret);
6540                 }
6541         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6542                 if (!req->async_data) {
6543                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6544                         if (unlikely(ret))
6545                                 goto fail_req;
6546                 }
6547                 io_queue_async_work(req);
6548         } else {
6549                 if (sqe) {
6550                         ret = io_req_prep(req, sqe);
6551                         if (unlikely(ret))
6552                                 goto fail_req;
6553                 }
6554                 __io_queue_sqe(req, cs);
6555         }
6556 }
6557
6558 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6559                                       struct io_comp_state *cs)
6560 {
6561         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6562                 io_put_req(req);
6563                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6564         } else
6565                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6566 }
6567
6568 struct io_submit_link {
6569         struct io_kiocb *head;
6570         struct io_kiocb *last;
6571 };
6572
6573 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6574                          struct io_submit_link *link, struct io_comp_state *cs)
6575 {
6576         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6577         int ret;
6578
6579         /*
6580          * If we already have a head request, queue this one for async
6581          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6582          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6583          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6584          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6585          */
6586         if (link->head) {
6587                 struct io_kiocb *head = link->head;
6588
6589                 /*
6590                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6591                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6592                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6593                  * next after the link request. The last one is done via
6594                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6595                  */
6596                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6597                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6598                         ctx->drain_next = 1;
6599                 }
6600                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6601                 if (unlikely(ret)) {
6602                         /* fail even hard links since we don't submit */
6603                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6604                         return ret;
6605                 }
6606                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6607                 link->last->link = req;
6608                 link->last = req;
6609
6610                 /* last request of a link, enqueue the link */
6611                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6612                         io_queue_link_head(head, cs);
6613                         link->head = NULL;
6614                 }
6615         } else {
6616                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6617                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6618                         ctx->drain_next = 0;
6619                 }
6620                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6621                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6622                         if (unlikely(ret))
6623                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6624                         link->head = req;
6625                         link->last = req;
6626                 } else {
6627                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6628                 }
6629         }
6630
6631         return 0;
6632 }
6633
6634 /*
6635  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6636  */
6637 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6638 {
6639         if (!list_empty(&state->comp.list))
6640                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6641         if (state->plug_started)
6642                 blk_finish_plug(&state->plug);
6643         io_state_file_put(state);
6644         if (state->free_reqs)
6645                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6646 }
6647
6648 /*
6649  * Start submission side cache.
6650  */
6651 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6652                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6653 {
6654         state->plug_started = false;
6655         state->comp.nr = 0;
6656         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6657         state->comp.ctx = ctx;
6658         state->free_reqs = 0;
6659         state->file_refs = 0;
6660         state->ios_left = max_ios;
6661 }
6662
6663 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6664 {
6665         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6666
6667         /*
6668          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6669          * since once we write the new head, the application could
6670          * write new data to them.
6671          */
6672         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6673 }
6674
6675 /*
6676  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6677  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6678  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6679  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6680  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6681  * prevent a re-load down the line.
6682  */
6683 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6684 {
6685         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6686         unsigned head;
6687
6688         /*
6689          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6690          *
6691          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6692          *    head updates.
6693          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6694          *    though the application is the one updating it.
6695          */
6696         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6697         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6698                 return &ctx->sq_sqes[head];
6699
6700         /* drop invalid entries */
6701         ctx->cached_sq_dropped++;
6702         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6703         return NULL;
6704 }
6705
6706 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6707 {
6708         ctx->cached_sq_head++;
6709 }
6710
6711 /*
6712  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6713  *
6714  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6715  */
6716 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6717                                         struct io_kiocb *req,
6718                                         unsigned int sqe_flags)
6719 {
6720         if (!ctx->restricted)
6721                 return true;
6722
6723         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6724                 return false;
6725
6726         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6727             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6728                 return false;
6729
6730         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6731                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6732                 return false;
6733
6734         return true;
6735 }
6736
6737 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6738                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6739                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6740
6741 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6742                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6743                        struct io_submit_state *state)
6744 {
6745         unsigned int sqe_flags;
6746         int id, ret;
6747
6748         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6749         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6750         req->async_data = NULL;
6751         req->file = NULL;
6752         req->ctx = ctx;
6753         req->flags = 0;
6754         req->link = NULL;
6755         req->fixed_file_refs = NULL;
6756         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6757         refcount_set(&req->refs, 2);
6758         req->task = current;
6759         req->result = 0;
6760
6761         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6762                 return -EINVAL;
6763
6764         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm_files(ctx, req)))
6765                 return -EFAULT;
6766
6767         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6768         /* enforce forwards compatibility on users */
6769         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6770                 return -EINVAL;
6771
6772         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6773                 return -EACCES;
6774
6775         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6776             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6777                 return -EOPNOTSUPP;
6778
6779         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6780         if (id) {
6781                 struct io_identity *iod;
6782
6783                 iod = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6784                 if (unlikely(!iod))
6785                         return -EINVAL;
6786                 refcount_inc(&iod->count);
6787
6788                 __io_req_init_async(req);
6789                 get_cred(iod->creds);
6790                 req->work.identity = iod;
6791                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
6792         }
6793
6794         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6795         req->flags |= sqe_flags;
6796
6797         /*
6798          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6799          * is potentially a read/write to block based storage.
6800          */
6801         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6802             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6803                 blk_start_plug(&state->plug);
6804                 state->plug_started = true;
6805         }
6806
6807         ret = 0;
6808         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6809                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6810
6811                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6812                 if (unlikely(!req->file &&
6813                     !io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error))
6814                         ret = -EBADF;
6815         }
6816
6817         state->ios_left--;
6818         return ret;
6819 }
6820
6821 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6822 {
6823         struct io_submit_state state;
6824         struct io_submit_link link;
6825         int i, submitted = 0;
6826
6827         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6828         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6829                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6830                         return -EBUSY;
6831         }
6832
6833         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6834         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6835
6836         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6837                 return -EAGAIN;
6838
6839         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6840         refcount_add(nr, &current->usage);
6841
6842         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6843         link.head = NULL;
6844
6845         for (i = 0; i < nr; i++) {
6846                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6847                 struct io_kiocb *req;
6848                 int err;
6849
6850                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6851                 if (unlikely(!sqe)) {
6852                         io_consume_sqe(ctx);
6853                         break;
6854                 }
6855                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6856                 if (unlikely(!req)) {
6857                         if (!submitted)
6858                                 submitted = -EAGAIN;
6859                         break;
6860                 }
6861                 io_consume_sqe(ctx);
6862                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6863                 submitted++;
6864
6865                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6866                 if (unlikely(err)) {
6867 fail_req:
6868                         io_put_req(req);
6869                         io_req_complete(req, err);
6870                         break;
6871                 }
6872
6873                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6874                                                 true, io_async_submit(ctx));
6875                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6876                 if (err)
6877                         goto fail_req;
6878         }
6879
6880         if (unlikely(submitted != nr)) {
6881                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6882                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6883                 int unused = nr - ref_used;
6884
6885                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6886                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6887                 put_task_struct_many(current, unused);
6888         }
6889         if (link.head)
6890                 io_queue_link_head(link.head, &state.comp);
6891         io_submit_state_end(&state);
6892
6893          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6894         io_commit_sqring(ctx);
6895
6896         return submitted;
6897 }
6898
6899 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6900 {
6901         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6902         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6903         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6904         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6905 }
6906
6907 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6908 {
6909         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6910         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6911         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6912 }
6913
6914 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6915 {
6916         unsigned int to_submit;
6917         int ret = 0;
6918
6919         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6920         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6921         if (cap_entries && to_submit > 8)
6922                 to_submit = 8;
6923
6924         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6925                 unsigned nr_events = 0;
6926
6927                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6928                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6929                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6930
6931                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6932                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6933                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6934         }
6935
6936         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6937                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6938
6939         return ret;
6940 }
6941
6942 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6943 {
6944         struct io_ring_ctx *ctx;
6945         unsigned sq_thread_idle = 0;
6946
6947         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6948                 if (sq_thread_idle < ctx->sq_thread_idle)
6949                         sq_thread_idle = ctx->sq_thread_idle;
6950         }
6951
6952         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6953 }
6954
6955 static void io_sqd_init_new(struct io_sq_data *sqd)
6956 {
6957         struct io_ring_ctx *ctx;
6958
6959         while (!list_empty(&sqd->ctx_new_list)) {
6960                 ctx = list_first_entry(&sqd->ctx_new_list, struct io_ring_ctx, sqd_list);
6961                 list_move_tail(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
6962                 complete(&ctx->sq_thread_comp);
6963         }
6964
6965         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
6966 }
6967
6968 static int io_sq_thread(void *data)
6969 {
6970         struct cgroup_subsys_state *cur_css = NULL;
6971         struct files_struct *old_files = current->files;
6972         struct nsproxy *old_nsproxy = current->nsproxy;
6973         const struct cred *old_cred = NULL;
6974         struct io_sq_data *sqd = data;
6975         struct io_ring_ctx *ctx;
6976         unsigned long timeout = 0;
6977         DEFINE_WAIT(wait);
6978
6979         task_lock(current);
6980         current->files = NULL;
6981         current->nsproxy = NULL;
6982         task_unlock(current);
6983
6984         while (!kthread_should_stop()) {
6985                 int ret;
6986                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6987
6988                 /*
6989                  * Any changes to the sqd lists are synchronized through the
6990                  * kthread parking. This synchronizes the thread vs users,
6991                  * the users are synchronized on the sqd->ctx_lock.
6992                  */
6993                 if (kthread_should_park()) {
6994                         kthread_parkme();
6995                         /*
6996                          * When sq thread is unparked, in case the previous park operation
6997                          * comes from io_put_sq_data(), which means that sq thread is going
6998                          * to be stopped, so here needs to have a check.
6999                          */
7000                         if (kthread_should_stop())
7001                                 break;
7002                 }
7003
7004                 if (unlikely(!list_empty(&sqd->ctx_new_list))) {
7005                         io_sqd_init_new(sqd);
7006                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7007                 }
7008
7009                 sqt_spin = false;
7010                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
7011                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7012                         if (current->cred != ctx->creds) {
7013                                 if (old_cred)
7014                                         revert_creds(old_cred);
7015                                 old_cred = override_creds(ctx->creds);
7016                         }
7017                         io_sq_thread_associate_blkcg(ctx, &cur_css);
7018 #ifdef CONFIG_AUDIT
7019                         current->loginuid = ctx->loginuid;
7020                         current->sessionid = ctx->sessionid;
7021 #endif
7022
7023                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
7024                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
7025                                 sqt_spin = true;
7026
7027                         io_sq_thread_drop_mm_files();
7028                 }
7029
7030                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
7031                         io_run_task_work();
7032                         cond_resched();
7033                         if (sqt_spin)
7034                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7035                         continue;
7036                 }
7037
7038                 if (kthread_should_park())
7039                         continue;
7040
7041                 needs_sched = true;
7042                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
7043                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7044                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
7045                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
7046                                 needs_sched = false;
7047                                 break;
7048                         }
7049                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
7050                                 needs_sched = false;
7051                                 break;
7052                         }
7053                 }
7054
7055                 if (needs_sched) {
7056                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7057                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7058
7059                         schedule();
7060                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7061                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
7062                 }
7063
7064                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
7065                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7066         }
7067
7068         io_run_task_work();
7069
7070         if (cur_css)
7071                 io_sq_thread_unassociate_blkcg();
7072         if (old_cred)
7073                 revert_creds(old_cred);
7074
7075         task_lock(current);
7076         current->files = old_files;
7077         current->nsproxy = old_nsproxy;
7078         task_unlock(current);
7079
7080         kthread_parkme();
7081
7082         return 0;
7083 }
7084
7085 struct io_wait_queue {
7086         struct wait_queue_entry wq;
7087         struct io_ring_ctx *ctx;
7088         unsigned to_wait;
7089         unsigned nr_timeouts;
7090 };
7091
7092 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
7093 {
7094         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
7095
7096         /*
7097          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
7098          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
7099          * regardless of event count.
7100          */
7101         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
7102                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
7103 }
7104
7105 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
7106                             int wake_flags, void *key)
7107 {
7108         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
7109                                                         wq);
7110
7111         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
7112         if (!io_should_wake(iowq, true))
7113                 return -1;
7114
7115         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7116 }
7117
7118 static int io_run_task_work_sig(void)
7119 {
7120         if (io_run_task_work())
7121                 return 1;
7122         if (!signal_pending(current))
7123                 return 0;
7124         if (test_tsk_thread_flag(current, TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7125                 return -ERESTARTSYS;
7126         return -EINTR;
7127 }
7128
7129 /*
7130  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7131  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7132  */
7133 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7134                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7135                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7136 {
7137         struct io_wait_queue iowq = {
7138                 .wq = {
7139                         .private        = current,
7140                         .func           = io_wake_function,
7141                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7142                 },
7143                 .ctx            = ctx,
7144                 .to_wait        = min_events,
7145         };
7146         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7147         struct timespec64 ts;
7148         signed long timeout = 0;
7149         int ret = 0;
7150
7151         do {
7152                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
7153                         return 0;
7154                 if (!io_run_task_work())
7155                         break;
7156         } while (1);
7157
7158         if (sig) {
7159 #ifdef CONFIG_COMPAT
7160                 if (in_compat_syscall())
7161                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7162                                                       sigsz);
7163                 else
7164 #endif
7165                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7166
7167                 if (ret)
7168                         return ret;
7169         }
7170
7171         if (uts) {
7172                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7173                         return -EFAULT;
7174                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7175         }
7176
7177         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7178         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7179         do {
7180                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
7181                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7182                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
7183                 ret = io_run_task_work_sig();
7184                 if (ret > 0)
7185                         continue;
7186                 else if (ret < 0)
7187                         break;
7188                 if (io_should_wake(&iowq, false))
7189                         break;
7190                 if (uts) {
7191                         timeout = schedule_timeout(timeout);
7192                         if (timeout == 0) {
7193                                 ret = -ETIME;
7194                                 break;
7195                         }
7196                 } else {
7197                         schedule();
7198                 }
7199         } while (1);
7200         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7201
7202         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7203
7204         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7205 }
7206
7207 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7208 {
7209 #if defined(CONFIG_UNIX)
7210         if (ctx->ring_sock) {
7211                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7212                 struct sk_buff *skb;
7213
7214                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7215                         kfree_skb(skb);
7216         }
7217 #else
7218         int i;
7219
7220         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7221                 struct file *file;
7222
7223                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7224                 if (file)
7225                         fput(file);
7226         }
7227 #endif
7228 }
7229
7230 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
7231 {
7232         struct fixed_file_data *data;
7233
7234         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
7235         complete(&data->done);
7236 }
7237
7238 static void io_sqe_files_set_node(struct fixed_file_data *file_data,
7239                                   struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7240 {
7241         spin_lock_bh(&file_data->lock);
7242         file_data->node = ref_node;
7243         list_add_tail(&ref_node->node, &file_data->ref_list);
7244         spin_unlock_bh(&file_data->lock);
7245         percpu_ref_get(&file_data->refs);
7246 }
7247
7248 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7249 {
7250         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7251         struct fixed_file_ref_node *backup_node, *ref_node = NULL;
7252         unsigned nr_tables, i;
7253         int ret;
7254
7255         if (!data)
7256                 return -ENXIO;
7257         backup_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7258         if (!backup_node)
7259                 return -ENOMEM;
7260
7261         spin_lock_bh(&data->lock);
7262         ref_node = data->node;
7263         spin_unlock_bh(&data->lock);
7264         if (ref_node)
7265                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
7266
7267         percpu_ref_kill(&data->refs);
7268
7269         /* wait for all refs nodes to complete */
7270         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
7271         do {
7272                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7273                 if (!ret)
7274                         break;
7275                 ret = io_run_task_work_sig();
7276                 if (ret < 0) {
7277                         percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7278                         reinit_completion(&data->done);
7279                         io_sqe_files_set_node(data, backup_node);
7280                         return ret;
7281                 }
7282         } while (1);
7283
7284         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7285         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7286         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7287                 kfree(data->table[i].files);
7288         kfree(data->table);
7289         percpu_ref_exit(&data->refs);
7290         kfree(data);
7291         ctx->file_data = NULL;
7292         ctx->nr_user_files = 0;
7293         destroy_fixed_file_ref_node(backup_node);
7294         return 0;
7295 }
7296
7297 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7298 {
7299         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7300                 /*
7301                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
7302                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
7303                  * set to a single CPU.
7304                  */
7305                 if (sqd->thread) {
7306                         kthread_park(sqd->thread);
7307                         kthread_stop(sqd->thread);
7308                 }
7309
7310                 kfree(sqd);
7311         }
7312 }
7313
7314 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7315 {
7316         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7317         struct io_sq_data *sqd;
7318         struct fd f;
7319
7320         f = fdget(p->wq_fd);
7321         if (!f.file)
7322                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7323         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7324                 fdput(f);
7325                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7326         }
7327
7328         ctx_attach = f.file->private_data;
7329         sqd = ctx_attach->sq_data;
7330         if (!sqd) {
7331                 fdput(f);
7332                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7333         }
7334
7335         refcount_inc(&sqd->refs);
7336         fdput(f);
7337         return sqd;
7338 }
7339
7340 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p)
7341 {
7342         struct io_sq_data *sqd;
7343
7344         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)
7345                 return io_attach_sq_data(p);
7346
7347         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7348         if (!sqd)
7349                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7350
7351         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7352         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7353         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_new_list);
7354         mutex_init(&sqd->ctx_lock);
7355         mutex_init(&sqd->lock);
7356         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7357         return sqd;
7358 }
7359
7360 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7361         __releases(&sqd->lock)
7362 {
7363         if (!sqd->thread)
7364                 return;
7365         kthread_unpark(sqd->thread);
7366         mutex_unlock(&sqd->lock);
7367 }
7368
7369 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7370         __acquires(&sqd->lock)
7371 {
7372         if (!sqd->thread)
7373                 return;
7374         mutex_lock(&sqd->lock);
7375         kthread_park(sqd->thread);
7376 }
7377
7378 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
7379 {
7380         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7381
7382         if (sqd) {
7383                 if (sqd->thread) {
7384                         /*
7385                          * We may arrive here from the error branch in
7386                          * io_sq_offload_create() where the kthread is created
7387                          * without being waked up, thus wake it up now to make
7388                          * sure the wait will complete.
7389                          */
7390                         wake_up_process(sqd->thread);
7391                         wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
7392
7393                         io_sq_thread_park(sqd);
7394                 }
7395
7396                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7397                 list_del(&ctx->sqd_list);
7398                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7399                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7400
7401                 if (sqd->thread)
7402                         io_sq_thread_unpark(sqd);
7403
7404                 io_put_sq_data(sqd);
7405                 ctx->sq_data = NULL;
7406         }
7407 }
7408
7409 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
7410 {
7411         io_sq_thread_stop(ctx);
7412
7413         if (ctx->io_wq) {
7414                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
7415                 ctx->io_wq = NULL;
7416         }
7417 }
7418
7419 #if defined(CONFIG_UNIX)
7420 /*
7421  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7422  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7423  * loops in the file referencing.
7424  */
7425 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7426 {
7427         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7428         struct scm_fp_list *fpl;
7429         struct sk_buff *skb;
7430         int i, nr_files;
7431
7432         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7433         if (!fpl)
7434                 return -ENOMEM;
7435
7436         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7437         if (!skb) {
7438                 kfree(fpl);
7439                 return -ENOMEM;
7440         }
7441
7442         skb->sk = sk;
7443
7444         nr_files = 0;
7445         fpl->user = get_uid(ctx->user);
7446         for (i = 0; i < nr; i++) {
7447                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7448
7449                 if (!file)
7450                         continue;
7451                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7452                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7453                 nr_files++;
7454         }
7455
7456         if (nr_files) {
7457                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7458                 fpl->count = nr_files;
7459                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7460                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7461                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7462                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7463
7464                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7465                         fput(fpl->fp[i]);
7466         } else {
7467                 kfree_skb(skb);
7468                 kfree(fpl);
7469         }
7470
7471         return 0;
7472 }
7473
7474 /*
7475  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7476  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7477  * garbage collection to take care of this problem for us.
7478  */
7479 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7480 {
7481         unsigned left, total;
7482         int ret = 0;
7483
7484         total = 0;
7485         left = ctx->nr_user_files;
7486         while (left) {
7487                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7488
7489                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7490                 if (ret)
7491                         break;
7492                 left -= this_files;
7493                 total += this_files;
7494         }
7495
7496         if (!ret)
7497                 return 0;
7498
7499         while (total < ctx->nr_user_files) {
7500                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7501
7502                 if (file)
7503                         fput(file);
7504                 total++;
7505         }
7506
7507         return ret;
7508 }
7509 #else
7510 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7511 {
7512         return 0;
7513 }
7514 #endif
7515
7516 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_file_data *file_data,
7517                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7518 {
7519         int i;
7520
7521         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7522                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7523                 unsigned this_files;
7524
7525                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7526                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7527                                         GFP_KERNEL);
7528                 if (!table->files)
7529                         break;
7530                 nr_files -= this_files;
7531         }
7532
7533         if (i == nr_tables)
7534                 return 0;
7535
7536         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7537                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7538                 kfree(table->files);
7539         }
7540         return 1;
7541 }
7542
7543 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
7544 {
7545 #if defined(CONFIG_UNIX)
7546         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7547         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7548         struct sk_buff *skb;
7549         int i;
7550
7551         __skb_queue_head_init(&list);
7552
7553         /*
7554          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7555          * remove this entry and rearrange the file array.
7556          */
7557         skb = skb_dequeue(head);
7558         while (skb) {
7559                 struct scm_fp_list *fp;
7560
7561                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7562                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7563                         int left;
7564
7565                         if (fp->fp[i] != file)
7566                                 continue;
7567
7568                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7569                         left = fp->count - 1 - i;
7570                         if (left) {
7571                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7572                                                 left * sizeof(struct file *));
7573                         }
7574                         fp->count--;
7575                         if (!fp->count) {
7576                                 kfree_skb(skb);
7577                                 skb = NULL;
7578                         } else {
7579                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7580                         }
7581                         fput(file);
7582                         file = NULL;
7583                         break;
7584                 }
7585
7586                 if (!file)
7587                         break;
7588
7589                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7590
7591                 skb = skb_dequeue(head);
7592         }
7593
7594         if (skb_peek(&list)) {
7595                 spin_lock_irq(&head->lock);
7596                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7597                         __skb_queue_tail(head, skb);
7598                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7599         }
7600 #else
7601         fput(file);
7602 #endif
7603 }
7604
7605 struct io_file_put {
7606         struct list_head list;
7607         struct file *file;
7608 };
7609
7610 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7611 {
7612         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
7613         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
7614         struct io_file_put *pfile, *tmp;
7615
7616         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
7617                 list_del(&pfile->list);
7618                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
7619                 kfree(pfile);
7620         }
7621
7622         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7623         kfree(ref_node);
7624         percpu_ref_put(&file_data->refs);
7625 }
7626
7627 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
7628 {
7629         struct io_ring_ctx *ctx;
7630         struct llist_node *node;
7631
7632         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
7633         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
7634
7635         while (node) {
7636                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7637                 struct llist_node *next = node->next;
7638
7639                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
7640                 __io_file_put_work(ref_node);
7641                 node = next;
7642         }
7643 }
7644
7645 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7646 {
7647         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7648         struct fixed_file_data *data;
7649         struct io_ring_ctx *ctx;
7650         bool first_add = false;
7651         int delay = HZ;
7652
7653         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
7654         data = ref_node->file_data;
7655         ctx = data->ctx;
7656
7657         spin_lock_bh(&data->lock);
7658         ref_node->done = true;
7659
7660         while (!list_empty(&data->ref_list)) {
7661                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
7662                                         struct fixed_file_ref_node, node);
7663                 /* recycle ref nodes in order */
7664                 if (!ref_node->done)
7665                         break;
7666                 list_del(&ref_node->node);
7667                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
7668         }
7669         spin_unlock_bh(&data->lock);
7670
7671         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7672                 delay = 0;
7673
7674         if (!delay)
7675                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
7676         else if (first_add)
7677                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
7678 }
7679
7680 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
7681                         struct io_ring_ctx *ctx)
7682 {
7683         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7684
7685         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7686         if (!ref_node)
7687                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7688
7689         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
7690                             0, GFP_KERNEL)) {
7691                 kfree(ref_node);
7692                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7693         }
7694         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7695         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
7696         ref_node->file_data = ctx->file_data;
7697         ref_node->done = false;
7698         return ref_node;
7699 }
7700
7701 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7702 {
7703         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7704         kfree(ref_node);
7705 }
7706
7707 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7708                                  unsigned nr_args)
7709 {
7710         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7711         unsigned nr_tables, i;
7712         struct file *file;
7713         int fd, ret = -ENOMEM;
7714         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7715         struct fixed_file_data *file_data;
7716
7717         if (ctx->file_data)
7718                 return -EBUSY;
7719         if (!nr_args)
7720                 return -EINVAL;
7721         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7722                 return -EMFILE;
7723
7724         file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
7725         if (!file_data)
7726                 return -ENOMEM;
7727         file_data->ctx = ctx;
7728         init_completion(&file_data->done);
7729         INIT_LIST_HEAD(&file_data->ref_list);
7730         spin_lock_init(&file_data->lock);
7731
7732         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7733         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7734                                    GFP_KERNEL);
7735         if (!file_data->table)
7736                 goto out_free;
7737
7738         if (percpu_ref_init(&file_data->refs, io_file_ref_kill,
7739                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
7740                 goto out_free;
7741
7742         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7743                 goto out_ref;
7744         ctx->file_data = file_data;
7745
7746         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7747                 struct fixed_file_table *table;
7748                 unsigned index;
7749
7750                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7751                         ret = -EFAULT;
7752                         goto out_fput;
7753                 }
7754                 /* allow sparse sets */
7755                 if (fd == -1)
7756                         continue;
7757
7758                 file = fget(fd);
7759                 ret = -EBADF;
7760                 if (!file)
7761                         goto out_fput;
7762
7763                 /*
7764                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7765                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7766                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7767                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7768                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7769                  */
7770                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7771                         fput(file);
7772                         goto out_fput;
7773                 }
7774                 table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7775                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7776                 table->files[index] = file;
7777         }
7778
7779         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7780         if (ret) {
7781                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7782                 return ret;
7783         }
7784
7785         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7786         if (IS_ERR(ref_node)) {
7787                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7788                 return PTR_ERR(ref_node);
7789         }
7790
7791         io_sqe_files_set_node(file_data, ref_node);
7792         return ret;
7793 out_fput:
7794         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7795                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7796                 if (file)
7797                         fput(file);
7798         }
7799         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7800                 kfree(file_data->table[i].files);
7801         ctx->nr_user_files = 0;
7802 out_ref:
7803         percpu_ref_exit(&file_data->refs);
7804 out_free:
7805         kfree(file_data->table);
7806         kfree(file_data);
7807         ctx->file_data = NULL;
7808         return ret;
7809 }
7810
7811 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7812                                 int index)
7813 {
7814 #if defined(CONFIG_UNIX)
7815         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7816         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7817         struct sk_buff *skb;
7818
7819         /*
7820          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7821          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7822          * and filling it in.
7823          */
7824         spin_lock_irq(&head->lock);
7825         skb = skb_peek(head);
7826         if (skb) {
7827                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7828
7829                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7830                         __skb_unlink(skb, head);
7831                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7832                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7833                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7834                         fpl->count++;
7835                         spin_lock_irq(&head->lock);
7836                         __skb_queue_head(head, skb);
7837                 } else {
7838                         skb = NULL;
7839                 }
7840         }
7841         spin_unlock_irq(&head->lock);
7842
7843         if (skb) {
7844                 fput(file);
7845                 return 0;
7846         }
7847
7848         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7849 #else
7850         return 0;
7851 #endif
7852 }
7853
7854 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7855                                  struct file *file)
7856 {
7857         struct io_file_put *pfile;
7858         struct fixed_file_ref_node *ref_node = data->node;
7859
7860         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7861         if (!pfile)
7862                 return -ENOMEM;
7863
7864         pfile->file = file;
7865         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7866
7867         return 0;
7868 }
7869
7870 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7871                                  struct io_uring_files_update *up,
7872                                  unsigned nr_args)
7873 {
7874         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7875         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7876         struct file *file;
7877         __s32 __user *fds;
7878         int fd, i, err;
7879         __u32 done;
7880         bool needs_switch = false;
7881
7882         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7883                 return -EOVERFLOW;
7884         if (done > ctx->nr_user_files)
7885                 return -EINVAL;
7886
7887         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7888         if (IS_ERR(ref_node))
7889                 return PTR_ERR(ref_node);
7890
7891         done = 0;
7892         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7893         while (nr_args) {
7894                 struct fixed_file_table *table;
7895                 unsigned index;
7896
7897                 err = 0;
7898                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7899                         err = -EFAULT;
7900                         break;
7901                 }
7902                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7903                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7904                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7905                 if (table->files[index]) {
7906                         file = table->files[index];
7907                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7908                         if (err)
7909                                 break;
7910                         table->files[index] = NULL;
7911                         needs_switch = true;
7912                 }
7913                 if (fd != -1) {
7914                         file = fget(fd);
7915                         if (!file) {
7916                                 err = -EBADF;
7917                                 break;
7918                         }
7919                         /*
7920                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7921                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7922                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7923                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7924                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7925                          * support regular read/write anyway.
7926                          */
7927                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7928                                 fput(file);
7929                                 err = -EBADF;
7930                                 break;
7931                         }
7932                         table->files[index] = file;
7933                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7934                         if (err) {
7935                                 table->files[index] = NULL;
7936                                 fput(file);
7937                                 break;
7938                         }
7939                 }
7940                 nr_args--;
7941                 done++;
7942                 up->offset++;
7943         }
7944
7945         if (needs_switch) {
7946                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7947                 io_sqe_files_set_node(data, ref_node);
7948         } else
7949                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7950
7951         return done ? done : err;
7952 }
7953
7954 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7955                                unsigned nr_args)
7956 {
7957         struct io_uring_files_update up;
7958
7959         if (!ctx->file_data)
7960                 return -ENXIO;
7961         if (!nr_args)
7962                 return -EINVAL;
7963         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7964                 return -EFAULT;
7965         if (up.resv)
7966                 return -EINVAL;
7967
7968         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7969 }
7970
7971 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7972 {
7973         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7974
7975         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7976         io_put_req(req);
7977 }
7978
7979 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7980                               struct io_uring_params *p)
7981 {
7982         struct io_wq_data data;
7983         struct fd f;
7984         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7985         unsigned int concurrency;
7986         int ret = 0;
7987
7988         data.user = ctx->user;
7989         data.free_work = io_free_work;
7990         data.do_work = io_wq_submit_work;
7991
7992         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7993                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7994                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7995
7996                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7997                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7998                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7999                         ctx->io_wq = NULL;
8000                 }
8001                 return ret;
8002         }
8003
8004         f = fdget(p->wq_fd);
8005         if (!f.file)
8006                 return -EBADF;
8007
8008         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8009                 ret = -EINVAL;
8010                 goto out_fput;
8011         }
8012
8013         ctx_attach = f.file->private_data;
8014         /* @io_wq is protected by holding the fd */
8015         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
8016                 ret = -EINVAL;
8017                 goto out_fput;
8018         }
8019
8020         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
8021 out_fput:
8022         fdput(f);
8023         return ret;
8024 }
8025
8026 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task)
8027 {
8028         struct io_uring_task *tctx;
8029         int ret;
8030
8031         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
8032         if (unlikely(!tctx))
8033                 return -ENOMEM;
8034
8035         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
8036         if (unlikely(ret)) {
8037                 kfree(tctx);
8038                 return ret;
8039         }
8040
8041         xa_init(&tctx->xa);
8042         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
8043         tctx->last = NULL;
8044         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
8045         tctx->sqpoll = false;
8046         io_init_identity(&tctx->__identity);
8047         tctx->identity = &tctx->__identity;
8048         task->io_uring = tctx;
8049         return 0;
8050 }
8051
8052 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8053 {
8054         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8055
8056         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8057         WARN_ON_ONCE(refcount_read(&tctx->identity->count) != 1);
8058         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
8059                 kfree(tctx->identity);
8060         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8061         kfree(tctx);
8062         tsk->io_uring = NULL;
8063 }
8064
8065 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8066                                 struct io_uring_params *p)
8067 {
8068         int ret;
8069
8070         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8071                 struct io_sq_data *sqd;
8072
8073                 ret = -EPERM;
8074                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_NICE))
8075                         goto err;
8076
8077                 sqd = io_get_sq_data(p);
8078                 if (IS_ERR(sqd)) {
8079                         ret = PTR_ERR(sqd);
8080                         goto err;
8081                 }
8082
8083                 ctx->sq_data = sqd;
8084                 io_sq_thread_park(sqd);
8085                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
8086                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_new_list);
8087                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
8088                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8089
8090                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8091                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8092                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8093
8094                 if (sqd->thread)
8095                         goto done;
8096
8097                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8098                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8099
8100                         ret = -EINVAL;
8101                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
8102                                 goto err;
8103                         if (!cpu_online(cpu))
8104                                 goto err;
8105
8106                         sqd->thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread, sqd,
8107                                                         cpu, "io_uring-sq");
8108                 } else {
8109                         sqd->thread = kthread_create(io_sq_thread, sqd,
8110                                                         "io_uring-sq");
8111                 }
8112                 if (IS_ERR(sqd->thread)) {
8113                         ret = PTR_ERR(sqd->thread);
8114                         sqd->thread = NULL;
8115                         goto err;
8116                 }
8117                 ret = io_uring_alloc_task_context(sqd->thread);
8118                 if (ret)
8119                         goto err;
8120         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8121                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8122                 ret = -EINVAL;
8123                 goto err;
8124         }
8125
8126 done:
8127         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
8128         if (ret)
8129                 goto err;
8130
8131         return 0;
8132 err:
8133         io_finish_async(ctx);
8134         return ret;
8135 }
8136
8137 static void io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx)
8138 {
8139         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8140
8141         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && sqd->thread)
8142                 wake_up_process(sqd->thread);
8143 }
8144
8145 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8146                                       unsigned long nr_pages)
8147 {
8148         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8149 }
8150
8151 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8152                                    unsigned long nr_pages)
8153 {
8154         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8155
8156         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8157         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8158
8159         do {
8160                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8161                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8162                 if (new_pages > page_limit)
8163                         return -ENOMEM;
8164         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8165                                         new_pages) != cur_pages);
8166
8167         return 0;
8168 }
8169
8170 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
8171                              enum io_mem_account acct)
8172 {
8173         if (ctx->limit_mem)
8174                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8175
8176         if (ctx->mm_account) {
8177                 if (acct == ACCT_LOCKED) {
8178                         mmap_write_lock(ctx->mm_account);
8179                         ctx->mm_account->locked_vm -= nr_pages;
8180                         mmap_write_unlock(ctx->mm_account);
8181                 }else if (acct == ACCT_PINNED) {
8182                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8183                 }
8184         }
8185 }
8186
8187 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
8188                           enum io_mem_account acct)
8189 {
8190         int ret;
8191
8192         if (ctx->limit_mem) {
8193                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8194                 if (ret)
8195                         return ret;
8196         }
8197
8198         if (ctx->mm_account) {
8199                 if (acct == ACCT_LOCKED) {
8200                         mmap_write_lock(ctx->mm_account);
8201                         ctx->mm_account->locked_vm += nr_pages;
8202                         mmap_write_unlock(ctx->mm_account);
8203                 } else if (acct == ACCT_PINNED) {
8204                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8205                 }
8206         }
8207
8208         return 0;
8209 }
8210
8211 static void io_mem_free(void *ptr)
8212 {
8213         struct page *page;
8214
8215         if (!ptr)
8216                 return;
8217
8218         page = virt_to_head_page(ptr);
8219         if (put_page_testzero(page))
8220                 free_compound_page(page);
8221 }
8222
8223 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8224 {
8225         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8226                                 __GFP_NORETRY;
8227
8228         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8229 }
8230
8231 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8232                                 size_t *sq_offset)
8233 {
8234         struct io_rings *rings;
8235         size_t off, sq_array_size;
8236
8237         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8238         if (off == SIZE_MAX)
8239                 return SIZE_MAX;
8240
8241 #ifdef CONFIG_SMP
8242         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8243         if (off == 0)
8244                 return SIZE_MAX;
8245 #endif
8246
8247         if (sq_offset)
8248                 *sq_offset = off;
8249
8250         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8251         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8252                 return SIZE_MAX;
8253
8254         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8255                 return SIZE_MAX;
8256
8257         return off;
8258 }
8259
8260 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
8261 {
8262         size_t pages;
8263
8264         pages = (size_t)1 << get_order(
8265                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
8266         pages += (size_t)1 << get_order(
8267                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
8268
8269         return pages;
8270 }
8271
8272 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8273 {
8274         int i, j;
8275
8276         if (!ctx->user_bufs)
8277                 return -ENXIO;
8278
8279         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8280                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8281
8282                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8283                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8284
8285                 if (imu->acct_pages)
8286                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8287                 kvfree(imu->bvec);
8288                 imu->nr_bvecs = 0;
8289         }
8290
8291         kfree(ctx->user_bufs);
8292         ctx->user_bufs = NULL;
8293         ctx->nr_user_bufs = 0;
8294         return 0;
8295 }
8296
8297 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8298                        void __user *arg, unsigned index)
8299 {
8300         struct iovec __user *src;
8301
8302 #ifdef CONFIG_COMPAT
8303         if (ctx->compat) {
8304                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8305                 struct compat_iovec ciov;
8306
8307                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8308                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8309                         return -EFAULT;
8310
8311                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8312                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8313                 return 0;
8314         }
8315 #endif
8316         src = (struct iovec __user *) arg;
8317         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8318                 return -EFAULT;
8319         return 0;
8320 }
8321
8322 /*
8323  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8324  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8325  * match that one.
8326  *
8327  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8328  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8329  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8330  */
8331 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8332                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8333 {
8334         int i, j;
8335
8336         /* check current page array */
8337         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8338                 if (!PageCompound(pages[i]))
8339                         continue;
8340                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8341                         return true;
8342         }
8343
8344         /* check previously registered pages */
8345         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8346                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8347
8348                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8349                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8350                                 continue;
8351                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8352                                 return true;
8353                 }
8354         }
8355
8356         return false;
8357 }
8358
8359 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8360                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8361                                  struct page **last_hpage)
8362 {
8363         int i, ret;
8364
8365         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8366                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8367                         imu->acct_pages++;
8368                 } else {
8369                         struct page *hpage;
8370
8371                         hpage = compound_head(pages[i]);
8372                         if (hpage == *last_hpage)
8373                                 continue;
8374                         *last_hpage = hpage;
8375                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8376                                 continue;
8377                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8378                 }
8379         }
8380
8381         if (!imu->acct_pages)
8382                 return 0;
8383
8384         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8385         if (ret)
8386                 imu->acct_pages = 0;
8387         return ret;
8388 }
8389
8390 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8391                                   unsigned nr_args)
8392 {
8393         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8394         struct page **pages = NULL;
8395         struct page *last_hpage = NULL;
8396         int i, j, got_pages = 0;
8397         int ret = -EINVAL;
8398
8399         if (ctx->user_bufs)
8400                 return -EBUSY;
8401         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8402                 return -EINVAL;
8403
8404         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8405                                         GFP_KERNEL);
8406         if (!ctx->user_bufs)
8407                 return -ENOMEM;
8408
8409         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8410                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8411                 unsigned long off, start, end, ubuf;
8412                 int pret, nr_pages;
8413                 struct iovec iov;
8414                 size_t size;
8415
8416                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8417                 if (ret)
8418                         goto err;
8419
8420                 /*
8421                  * Don't impose further limits on the size and buffer
8422                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8423                  * submitted if they are wrong.
8424                  */
8425                 ret = -EFAULT;
8426                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
8427                         goto err;
8428
8429                 /* arbitrary limit, but we need something */
8430                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
8431                         goto err;
8432
8433                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
8434                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8435                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8436                 nr_pages = end - start;
8437
8438                 ret = 0;
8439                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
8440                         kvfree(vmas);
8441                         kvfree(pages);
8442                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
8443                                                 GFP_KERNEL);
8444                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
8445                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
8446                                         GFP_KERNEL);
8447                         if (!pages || !vmas) {
8448                                 ret = -ENOMEM;
8449                                 goto err;
8450                         }
8451                         got_pages = nr_pages;
8452                 }
8453
8454                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8455                                                 GFP_KERNEL);
8456                 ret = -ENOMEM;
8457                 if (!imu->bvec)
8458                         goto err;
8459
8460                 ret = 0;
8461                 mmap_read_lock(current->mm);
8462                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
8463                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8464                                       pages, vmas);
8465                 if (pret == nr_pages) {
8466                         /* don't support file backed memory */
8467                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8468                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
8469
8470                                 if (vma->vm_file &&
8471                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8472                                         ret = -EOPNOTSUPP;
8473                                         break;
8474                                 }
8475                         }
8476                 } else {
8477                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8478                 }
8479                 mmap_read_unlock(current->mm);
8480                 if (ret) {
8481                         /*
8482                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
8483                          * release any pages we did get
8484                          */
8485                         if (pret > 0)
8486                                 unpin_user_pages(pages, pret);
8487                         kvfree(imu->bvec);
8488                         goto err;
8489                 }
8490
8491                 ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, &last_hpage);
8492                 if (ret) {
8493                         unpin_user_pages(pages, pret);
8494                         kvfree(imu->bvec);
8495                         goto err;
8496                 }
8497
8498                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8499                 size = iov.iov_len;
8500                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8501                         size_t vec_len;
8502
8503                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8504                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
8505                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
8506                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
8507                         off = 0;
8508                         size -= vec_len;
8509                 }
8510                 /* store original address for later verification */
8511                 imu->ubuf = ubuf;
8512                 imu->len = iov.iov_len;
8513                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
8514
8515                 ctx->nr_user_bufs++;
8516         }
8517         kvfree(pages);
8518         kvfree(vmas);
8519         return 0;
8520 err:
8521         kvfree(pages);
8522         kvfree(vmas);
8523         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8524         return ret;
8525 }
8526
8527 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8528 {
8529         __s32 __user *fds = arg;
8530         int fd;
8531
8532         if (ctx->cq_ev_fd)
8533                 return -EBUSY;
8534
8535         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8536                 return -EFAULT;
8537
8538         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8539         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8540                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8541                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8542                 return ret;
8543         }
8544
8545         return 0;
8546 }
8547
8548 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8549 {
8550         if (ctx->cq_ev_fd) {
8551                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8552                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8553                 return 0;
8554         }
8555
8556         return -ENXIO;
8557 }
8558
8559 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
8560 {
8561         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8562         struct io_buffer *buf = p;
8563
8564         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
8565         return 0;
8566 }
8567
8568 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8569 {
8570         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
8571         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
8572 }
8573
8574 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8575 {
8576         io_finish_async(ctx);
8577         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8578
8579         if (ctx->sqo_task) {
8580                 put_task_struct(ctx->sqo_task);
8581                 ctx->sqo_task = NULL;
8582                 mmdrop(ctx->mm_account);
8583                 ctx->mm_account = NULL;
8584         }
8585
8586 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
8587         if (ctx->sqo_blkcg_css)
8588                 css_put(ctx->sqo_blkcg_css);
8589 #endif
8590
8591         io_sqe_files_unregister(ctx);
8592         io_eventfd_unregister(ctx);
8593         io_destroy_buffers(ctx);
8594         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
8595
8596 #if defined(CONFIG_UNIX)
8597         if (ctx->ring_sock) {
8598                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8599                 sock_release(ctx->ring_sock);
8600         }
8601 #endif
8602
8603         io_mem_free(ctx->rings);
8604         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8605
8606         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8607         free_uid(ctx->user);
8608         put_cred(ctx->creds);
8609         kfree(ctx->cancel_hash);
8610         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
8611         kfree(ctx);
8612 }
8613
8614 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8615 {
8616         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8617         __poll_t mask = 0;
8618
8619         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8620         /*
8621          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8622          * io_commit_cqring
8623          */
8624         smp_rmb();
8625         if (!io_sqring_full(ctx))
8626                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8627         if (io_cqring_events(ctx, false))
8628                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8629
8630         return mask;
8631 }
8632
8633 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8634 {
8635         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8636
8637         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8638 }
8639
8640 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
8641 {
8642         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8643         struct io_identity *iod;
8644
8645         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8646         if (iod) {
8647                 put_cred(iod->creds);
8648                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
8649                         kfree(iod);
8650         }
8651         return 0;
8652 }
8653
8654 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8655 {
8656         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
8657                                                exit_work);
8658
8659         /*
8660          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8661          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8662          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8663          * as nobody else will be looking for them.
8664          */
8665         do {
8666                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8667         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8668         io_ring_ctx_free(ctx);
8669 }
8670
8671 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8672 {
8673         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8674
8675         return req->ctx == data;
8676 }
8677
8678 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8679 {
8680         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8681         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8682         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8683         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8684         if (ctx->rings)
8685                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8686         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8687
8688         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8689         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8690
8691         if (ctx->io_wq)
8692                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8693
8694         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8695         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8696         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
8697
8698         /*
8699          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
8700          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
8701          * spurious failure in setting up a new ring.
8702          */
8703         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
8704                          ACCT_LOCKED);
8705
8706         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8707         /*
8708          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8709          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8710          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8711          * over using system_wq.
8712          */
8713         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8714 }
8715
8716 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8717 {
8718         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8719
8720         file->private_data = NULL;
8721         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8722         return 0;
8723 }
8724
8725 struct io_task_cancel {
8726         struct task_struct *task;
8727         struct files_struct *files;
8728 };
8729
8730 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8731 {
8732         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8733         struct io_task_cancel *cancel = data;
8734         bool ret;
8735
8736         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8737                 unsigned long flags;
8738                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8739
8740                 /* protect against races with linked timeouts */
8741                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8742                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8743                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8744         } else {
8745                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8746         }
8747         return ret;
8748 }
8749
8750 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8751                                   struct task_struct *task,
8752                                   struct files_struct *files)
8753 {
8754         struct io_defer_entry *de = NULL;
8755         LIST_HEAD(list);
8756
8757         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8758         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8759                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8760                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8761                         break;
8762                 }
8763         }
8764         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8765
8766         while (!list_empty(&list)) {
8767                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8768                 list_del_init(&de->list);
8769                 req_set_fail_links(de->req);
8770                 io_put_req(de->req);
8771                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8772                 kfree(de);
8773         }
8774 }
8775
8776 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8777                                   struct task_struct *task,
8778                                   struct files_struct *files)
8779 {
8780         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8781                 struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files };
8782                 struct io_kiocb *req;
8783                 DEFINE_WAIT(wait);
8784                 bool found = false;
8785
8786                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8787                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
8788                         if (req->task != task ||
8789                             req->work.identity->files != files)
8790                                 continue;
8791                         found = true;
8792                         break;
8793                 }
8794                 if (found)
8795                         prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8796                                         TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8797                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8798
8799                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
8800                 if (!found)
8801                         break;
8802
8803                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, &cancel, true);
8804                 io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8805                 io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8806                 /* cancellations _may_ trigger task work */
8807                 io_run_task_work();
8808                 schedule();
8809                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8810         }
8811 }
8812
8813 static void __io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8814                                             struct task_struct *task)
8815 {
8816         while (1) {
8817                 struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = NULL, };
8818                 enum io_wq_cancel cret;
8819                 bool ret = false;
8820
8821                 cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, &cancel, true);
8822                 if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8823                         ret = true;
8824
8825                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8826                 if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8827                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8828                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8829                                 ret = true;
8830                         }
8831                 }
8832
8833                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, NULL);
8834                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, NULL);
8835                 ret |= io_run_task_work();
8836                 if (!ret)
8837                         break;
8838                 cond_resched();
8839         }
8840 }
8841
8842 /*
8843  * We need to iteratively cancel requests, in case a request has dependent
8844  * hard links. These persist even for failure of cancelations, hence keep
8845  * looping until none are found.
8846  */
8847 static void io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8848                                           struct files_struct *files)
8849 {
8850         struct task_struct *task = current;
8851
8852         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8853                 task = ctx->sq_data->thread;
8854                 atomic_inc(&task->io_uring->in_idle);
8855                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8856         }
8857
8858         io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8859         io_ring_submit_lock(ctx, (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL));
8860         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8861         io_ring_submit_unlock(ctx, (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL));
8862
8863         if (!files)
8864                 __io_uring_cancel_task_requests(ctx, task);
8865         else
8866                 io_uring_cancel_files(ctx, task, files);
8867
8868         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8869                 atomic_dec(&task->io_uring->in_idle);
8870                 /*
8871                  * If the files that are going away are the ones in the thread
8872                  * identity, clear them out.
8873                  */
8874                 if (task->io_uring->identity->files == files)
8875                         task->io_uring->identity->files = NULL;
8876                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8877         }
8878 }
8879
8880 /*
8881  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8882  */
8883 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
8884 {
8885         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8886         int ret;
8887
8888         if (unlikely(!tctx)) {
8889                 ret = io_uring_alloc_task_context(current);
8890                 if (unlikely(ret))
8891                         return ret;
8892                 tctx = current->io_uring;
8893         }
8894         if (tctx->last != file) {
8895                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8896
8897                 if (!old) {
8898                         get_file(file);
8899                         ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)file,
8900                                                 file, GFP_KERNEL));
8901                         if (ret) {
8902                                 fput(file);
8903                                 return ret;
8904                         }
8905                 }
8906                 tctx->last = file;
8907         }
8908
8909         /*
8910          * This is race safe in that the task itself is doing this, hence it
8911          * cannot be going through the exit/cancel paths at the same time.
8912          * This cannot be modified while exit/cancel is running.
8913          */
8914         if (!tctx->sqpoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
8915                 tctx->sqpoll = true;
8916
8917         return 0;
8918 }
8919
8920 /*
8921  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8922  */
8923 static void io_uring_del_task_file(struct file *file)
8924 {
8925         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8926
8927         if (tctx->last == file)
8928                 tctx->last = NULL;
8929         file = xa_erase(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8930         if (file)
8931                 fput(file);
8932 }
8933
8934 /*
8935  * Drop task note for this file if we're the only ones that hold it after
8936  * pending fput()
8937  */
8938 static void io_uring_attempt_task_drop(struct file *file)
8939 {
8940         if (!current->io_uring)
8941                 return;
8942         /*
8943          * fput() is pending, will be 2 if the only other ref is our potential
8944          * task file note. If the task is exiting, drop regardless of count.
8945          */
8946         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING) ||
8947             atomic_long_read(&file->f_count) == 2)
8948                 io_uring_del_task_file(file);
8949 }
8950
8951 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8952 {
8953         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8954         struct file *file;
8955         unsigned long index;
8956
8957         /* make sure overflow events are dropped */
8958         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8959
8960         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
8961                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8962
8963                 io_uring_cancel_task_requests(ctx, files);
8964                 if (files)
8965                         io_uring_del_task_file(file);
8966         }
8967
8968         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8969 }
8970
8971 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8972 {
8973         unsigned long index;
8974         struct file *file;
8975         s64 inflight;
8976
8977         inflight = percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8978         if (!tctx->sqpoll)
8979                 return inflight;
8980
8981         /*
8982          * If we have SQPOLL rings, then we need to iterate and find them, and
8983          * add the pending count for those.
8984          */
8985         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
8986                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8987
8988                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8989                         struct io_uring_task *__tctx = ctx->sqo_task->io_uring;
8990
8991                         inflight += percpu_counter_sum(&__tctx->inflight);
8992                 }
8993         }
8994
8995         return inflight;
8996 }
8997
8998 /*
8999  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
9000  * requests.
9001  */
9002 void __io_uring_task_cancel(void)
9003 {
9004         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9005         DEFINE_WAIT(wait);
9006         s64 inflight;
9007
9008         /* make sure overflow events are dropped */
9009         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9010
9011         do {
9012                 /* read completions before cancelations */
9013                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9014                 if (!inflight)
9015                         break;
9016                 __io_uring_files_cancel(NULL);
9017
9018                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9019
9020                 /*
9021                  * If we've seen completions, retry. This avoids a race where
9022                  * a completion comes in before we did prepare_to_wait().
9023                  */
9024                 if (inflight != tctx_inflight(tctx))
9025                         continue;
9026                 schedule();
9027                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9028         } while (1);
9029
9030         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9031 }
9032
9033 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
9034 {
9035         io_uring_attempt_task_drop(file);
9036         return 0;
9037 }
9038
9039 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9040                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9041 {
9042         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9043         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9044         struct page *page;
9045         void *ptr;
9046
9047         switch (offset) {
9048         case IORING_OFF_SQ_RING:
9049         case IORING_OFF_CQ_RING:
9050                 ptr = ctx->rings;
9051                 break;
9052         case IORING_OFF_SQES:
9053                 ptr = ctx->sq_sqes;
9054                 break;
9055         default:
9056                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9057         }
9058
9059         page = virt_to_head_page(ptr);
9060         if (sz > page_size(page))
9061                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9062
9063         return ptr;
9064 }
9065
9066 #ifdef CONFIG_MMU
9067
9068 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9069 {
9070         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9071         unsigned long pfn;
9072         void *ptr;
9073
9074         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9075         if (IS_ERR(ptr))
9076                 return PTR_ERR(ptr);
9077
9078         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9079         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9080 }
9081
9082 #else /* !CONFIG_MMU */
9083
9084 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9085 {
9086         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9087 }
9088
9089 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9090 {
9091         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9092 }
9093
9094 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9095         unsigned long addr, unsigned long len,
9096         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9097 {
9098         void *ptr;
9099
9100         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9101         if (IS_ERR(ptr))
9102                 return PTR_ERR(ptr);
9103
9104         return (unsigned long) ptr;
9105 }
9106
9107 #endif /* !CONFIG_MMU */
9108
9109 static void io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9110 {
9111         DEFINE_WAIT(wait);
9112
9113         do {
9114                 if (!io_sqring_full(ctx))
9115                         break;
9116
9117                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9118
9119                 if (!io_sqring_full(ctx))
9120                         break;
9121
9122                 schedule();
9123         } while (!signal_pending(current));
9124
9125         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9126 }
9127
9128 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9129                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9130                           const sigset_t __user **sig)
9131 {
9132         struct io_uring_getevents_arg arg;
9133
9134         /*
9135          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9136          * is just a pointer to the sigset_t.
9137          */
9138         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9139                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9140                 *ts = NULL;
9141                 return 0;
9142         }
9143
9144         /*
9145          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9146          * timespec and sigset_t pointers if good.
9147          */
9148         if (*argsz != sizeof(arg))
9149                 return -EINVAL;
9150         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9151                 return -EFAULT;
9152         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9153         *argsz = arg.sigmask_sz;
9154         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9155         return 0;
9156 }
9157
9158 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9159                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9160                 size_t, argsz)
9161 {
9162         struct io_ring_ctx *ctx;
9163         long ret = -EBADF;
9164         int submitted = 0;
9165         struct fd f;
9166
9167         io_run_task_work();
9168
9169         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9170                         IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG))
9171                 return -EINVAL;
9172
9173         f = fdget(fd);
9174         if (!f.file)
9175                 return -EBADF;
9176
9177         ret = -EOPNOTSUPP;
9178         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9179                 goto out_fput;
9180
9181         ret = -ENXIO;
9182         ctx = f.file->private_data;
9183         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
9184                 goto out_fput;
9185
9186         ret = -EBADFD;
9187         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
9188                 goto out;
9189
9190         /*
9191          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9192          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9193          * we were asked to.
9194          */
9195         ret = 0;
9196         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9197                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list)) {
9198                         bool needs_lock = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
9199
9200                         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
9201                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
9202                         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
9203                 }
9204                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9205                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9206                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT)
9207                         io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9208                 submitted = to_submit;
9209         } else if (to_submit) {
9210                 ret = io_uring_add_task_file(ctx, f.file);
9211                 if (unlikely(ret))
9212                         goto out;
9213                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9214                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9215                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9216
9217                 if (submitted != to_submit)
9218                         goto out;
9219         }
9220         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9221                 const sigset_t __user *sig;
9222                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9223
9224                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9225                 if (unlikely(ret))
9226                         goto out;
9227
9228                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9229
9230                 /*
9231                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9232                  * space applications don't need to do io completion events
9233                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9234                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9235                  */
9236                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9237                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9238                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9239                 } else {
9240                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9241                 }
9242         }
9243
9244 out:
9245         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9246 out_fput:
9247         fdput(f);
9248         return submitted ? submitted : ret;
9249 }
9250
9251 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9252 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
9253 {
9254         struct io_identity *iod = p;
9255         const struct cred *cred = iod->creds;
9256         struct seq_file *m = data;
9257         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9258         struct group_info *gi;
9259         kernel_cap_t cap;
9260         unsigned __capi;
9261         int g;
9262
9263         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9264         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9265         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9266         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9267         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9268         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9269         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9270         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9271         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9272         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9273         gi = cred->group_info;
9274         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9275                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9276                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9277         }
9278         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9279         cap = cred->cap_effective;
9280         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9281                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9282         seq_putc(m, '\n');
9283         return 0;
9284 }
9285
9286 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9287 {
9288         struct io_sq_data *sq = NULL;
9289         bool has_lock;
9290         int i;
9291
9292         /*
9293          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9294          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9295          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9296          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9297          */
9298         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9299
9300         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
9301                 sq = ctx->sq_data;
9302
9303         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9304         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9305         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9306         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9307                 struct fixed_file_table *table;
9308                 struct file *f;
9309
9310                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
9311                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
9312                 if (f)
9313                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9314                 else
9315                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9316         }
9317         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9318         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9319                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9320
9321                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9322                                                 (unsigned int) buf->len);
9323         }
9324         if (has_lock && !idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
9325                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9326                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
9327         }
9328         seq_printf(m, "PollList:\n");
9329         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9330         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9331                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9332                 struct io_kiocb *req;
9333
9334                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9335                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9336                                         req->task->task_works != NULL);
9337         }
9338         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9339         if (has_lock)
9340                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9341 }
9342
9343 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9344 {
9345         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9346
9347         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9348                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9349                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9350         }
9351 }
9352 #endif
9353
9354 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9355         .release        = io_uring_release,
9356         .flush          = io_uring_flush,
9357         .mmap           = io_uring_mmap,
9358 #ifndef CONFIG_MMU
9359         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9360         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9361 #endif
9362         .poll           = io_uring_poll,
9363         .fasync         = io_uring_fasync,
9364 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9365         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9366 #endif
9367 };
9368
9369 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9370                                   struct io_uring_params *p)
9371 {
9372         struct io_rings *rings;
9373         size_t size, sq_array_offset;
9374
9375         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9376         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9377         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9378
9379         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9380         if (size == SIZE_MAX)
9381                 return -EOVERFLOW;
9382
9383         rings = io_mem_alloc(size);
9384         if (!rings)
9385                 return -ENOMEM;
9386
9387         ctx->rings = rings;
9388         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9389         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9390         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9391         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9392         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9393         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9394         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9395
9396         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9397         if (size == SIZE_MAX) {
9398                 io_mem_free(ctx->rings);
9399                 ctx->rings = NULL;
9400                 return -EOVERFLOW;
9401         }
9402
9403         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9404         if (!ctx->sq_sqes) {
9405                 io_mem_free(ctx->rings);
9406                 ctx->rings = NULL;
9407                 return -ENOMEM;
9408         }
9409
9410         return 0;
9411 }
9412
9413 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9414 {
9415         int ret, fd;
9416
9417         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9418         if (fd < 0)
9419                 return fd;
9420
9421         ret = io_uring_add_task_file(ctx, file);
9422         if (ret) {
9423                 put_unused_fd(fd);
9424                 return ret;
9425         }
9426         fd_install(fd, file);
9427         return fd;
9428 }
9429
9430 /*
9431  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9432  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9433  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9434  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9435  */
9436 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9437 {
9438         struct file *file;
9439 #if defined(CONFIG_UNIX)
9440         int ret;
9441
9442         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9443                                 &ctx->ring_sock);
9444         if (ret)
9445                 return ERR_PTR(ret);
9446 #endif
9447
9448         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9449                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9450 #if defined(CONFIG_UNIX)
9451         if (IS_ERR(file)) {
9452                 sock_release(ctx->ring_sock);
9453                 ctx->ring_sock = NULL;
9454         } else {
9455                 ctx->ring_sock->file = file;
9456         }
9457 #endif
9458         return file;
9459 }
9460
9461 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9462                            struct io_uring_params __user *params)
9463 {
9464         struct user_struct *user = NULL;
9465         struct io_ring_ctx *ctx;
9466         struct file *file;
9467         bool limit_mem;
9468         int ret;
9469
9470         if (!entries)
9471                 return -EINVAL;
9472         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9473                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9474                         return -EINVAL;
9475                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9476         }
9477
9478         /*
9479          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9480          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9481          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9482          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9483          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9484          * of CQ ring entries manually.
9485          */
9486         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9487         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9488                 /*
9489                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9490                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9491                  * any cq vs sq ring sizing.
9492                  */
9493                 if (!p->cq_entries)
9494                         return -EINVAL;
9495                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9496                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9497                                 return -EINVAL;
9498                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9499                 }
9500                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9501                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9502                         return -EINVAL;
9503         } else {
9504                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9505         }
9506
9507         user = get_uid(current_user());
9508         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
9509
9510         if (limit_mem) {
9511                 ret = __io_account_mem(user,
9512                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
9513                 if (ret) {
9514                         free_uid(user);
9515                         return ret;
9516                 }
9517         }
9518
9519         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9520         if (!ctx) {
9521                 if (limit_mem)
9522                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
9523                                                                 p->cq_entries));
9524                 free_uid(user);
9525                 return -ENOMEM;
9526         }
9527         ctx->compat = in_compat_syscall();
9528         ctx->user = user;
9529         ctx->creds = get_current_cred();
9530 #ifdef CONFIG_AUDIT
9531         ctx->loginuid = current->loginuid;
9532         ctx->sessionid = current->sessionid;
9533 #endif
9534         ctx->sqo_task = get_task_struct(current);
9535
9536         /*
9537          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9538          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9539          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9540          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9541          */
9542         mmgrab(current->mm);
9543         ctx->mm_account = current->mm;
9544
9545 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
9546         /*
9547          * The sq thread will belong to the original cgroup it was inited in.
9548          * If the cgroup goes offline (e.g. disabling the io controller), then
9549          * issued bios will be associated with the closest cgroup later in the
9550          * block layer.
9551          */
9552         rcu_read_lock();
9553         ctx->sqo_blkcg_css = blkcg_css();
9554         ret = css_tryget_online(ctx->sqo_blkcg_css);
9555         rcu_read_unlock();
9556         if (!ret) {
9557                 /* don't init against a dying cgroup, have the user try again */
9558                 ctx->sqo_blkcg_css = NULL;
9559                 ret = -ENODEV;
9560                 goto err;
9561         }
9562 #endif
9563
9564         /*
9565          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
9566          * the descriptor is installed, it can get closed at any time. Also
9567          * do this before hitting the general error path, as ring freeing
9568          * will un-account as well.
9569          */
9570         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
9571                        ACCT_LOCKED);
9572         ctx->limit_mem = limit_mem;
9573
9574         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9575         if (ret)
9576                 goto err;
9577
9578         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9579         if (ret)
9580                 goto err;
9581
9582         if (!(p->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9583                 io_sq_offload_start(ctx);
9584
9585         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9586         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9587         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9588         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9589         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9590         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9591         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9592         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9593
9594         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9595         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9596         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9597         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9598         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9599         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9600         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9601         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9602
9603         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9604                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9605                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9606                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9607                         IORING_FEAT_EXT_ARG;
9608
9609         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9610                 ret = -EFAULT;
9611                 goto err;
9612         }
9613
9614         file = io_uring_get_file(ctx);
9615         if (IS_ERR(file)) {
9616                 ret = PTR_ERR(file);
9617                 goto err;
9618         }
9619
9620         /*
9621          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9622          * having closed it before we finish setup
9623          */
9624         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9625         if (ret < 0) {
9626                 /* fput will clean it up */
9627                 fput(file);
9628                 return ret;
9629         }
9630
9631         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9632         return ret;
9633 err:
9634         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9635         return ret;
9636 }
9637
9638 /*
9639  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9640  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9641  * params structure passed in.
9642  */
9643 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9644 {
9645         struct io_uring_params p;
9646         int i;
9647
9648         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9649                 return -EFAULT;
9650         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9651                 if (p.resv[i])
9652                         return -EINVAL;
9653         }
9654
9655         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9656                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9657                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9658                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9659                 return -EINVAL;
9660
9661         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9662 }
9663
9664 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9665                 struct io_uring_params __user *, params)
9666 {
9667         return io_uring_setup(entries, params);
9668 }
9669
9670 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9671 {
9672         struct io_uring_probe *p;
9673         size_t size;
9674         int i, ret;
9675
9676         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9677         if (size == SIZE_MAX)
9678                 return -EOVERFLOW;
9679         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9680         if (!p)
9681                 return -ENOMEM;
9682
9683         ret = -EFAULT;
9684         if (copy_from_user(p, arg, size))
9685                 goto out;
9686         ret = -EINVAL;
9687         if (memchr_inv(p, 0, size))
9688                 goto out;
9689
9690         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9691         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9692                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9693
9694         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9695                 p->ops[i].op = i;
9696                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9697                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9698         }
9699         p->ops_len = i;
9700
9701         ret = 0;
9702         if (copy_to_user(arg, p, size))
9703                 ret = -EFAULT;
9704 out:
9705         kfree(p);
9706         return ret;
9707 }
9708
9709 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9710 {
9711         struct io_identity *id;
9712         int ret;
9713
9714         id = kmalloc(sizeof(*id), GFP_KERNEL);
9715         if (unlikely(!id))
9716                 return -ENOMEM;
9717
9718         io_init_identity(id);
9719         id->creds = get_current_cred();
9720
9721         ret = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, id, 1, USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
9722         if (ret < 0) {
9723                 put_cred(id->creds);
9724                 kfree(id);
9725         }
9726         return ret;
9727 }
9728
9729 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9730 {
9731         struct io_identity *iod;
9732
9733         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
9734         if (iod) {
9735                 put_cred(iod->creds);
9736                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
9737                         kfree(iod);
9738                 return 0;
9739         }
9740
9741         return -EINVAL;
9742 }
9743
9744 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9745                                     unsigned int nr_args)
9746 {
9747         struct io_uring_restriction *res;
9748         size_t size;
9749         int i, ret;
9750
9751         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9752         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9753                 return -EBADFD;
9754
9755         /* We allow only a single restrictions registration */
9756         if (ctx->restrictions.registered)
9757                 return -EBUSY;
9758
9759         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9760                 return -EINVAL;
9761
9762         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9763         if (size == SIZE_MAX)
9764                 return -EOVERFLOW;
9765
9766         res = memdup_user(arg, size);
9767         if (IS_ERR(res))
9768                 return PTR_ERR(res);
9769
9770         ret = 0;
9771
9772         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9773                 switch (res[i].opcode) {
9774                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9775                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9776                                 ret = -EINVAL;
9777                                 goto out;
9778                         }
9779
9780                         __set_bit(res[i].register_op,
9781                                   ctx->restrictions.register_op);
9782                         break;
9783                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9784                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9785                                 ret = -EINVAL;
9786                                 goto out;
9787                         }
9788
9789                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9790                         break;
9791                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9792                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9793                         break;
9794                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9795                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9796                         break;
9797                 default:
9798                         ret = -EINVAL;
9799                         goto out;
9800                 }
9801         }
9802
9803 out:
9804         /* Reset all restrictions if an error happened */
9805         if (ret != 0)
9806                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9807         else
9808                 ctx->restrictions.registered = true;
9809
9810         kfree(res);
9811         return ret;
9812 }
9813
9814 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9815 {
9816         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9817                 return -EBADFD;
9818
9819         if (ctx->restrictions.registered)
9820                 ctx->restricted = 1;
9821
9822         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9823
9824         io_sq_offload_start(ctx);
9825
9826         return 0;
9827 }
9828
9829 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9830 {
9831         switch (op) {
9832         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9833         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9834         case IORING_REGISTER_PROBE:
9835         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9836         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9837                 return false;
9838         default:
9839                 return true;
9840         }
9841 }
9842
9843 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9844                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9845         __releases(ctx->uring_lock)
9846         __acquires(ctx->uring_lock)
9847 {
9848         int ret;
9849
9850         /*
9851          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9852          * someone else killed the ctx or is already going through
9853          * io_uring_register().
9854          */
9855         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9856                 return -ENXIO;
9857
9858         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9859                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9860
9861                 /*
9862                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9863                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9864                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9865                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9866                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9867                  * after we've killed the percpu ref.
9868                  */
9869                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9870                 do {
9871                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9872                         if (!ret)
9873                                 break;
9874                         ret = io_run_task_work_sig();
9875                         if (ret < 0)
9876                                 break;
9877                 } while (1);
9878
9879                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9880
9881                 if (ret) {
9882                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9883                         goto out_quiesce;
9884                 }
9885         }
9886
9887         if (ctx->restricted) {
9888                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9889                         ret = -EINVAL;
9890                         goto out;
9891                 }
9892
9893                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9894                         ret = -EACCES;
9895                         goto out;
9896                 }
9897         }
9898
9899         switch (opcode) {
9900         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9901                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
9902                 break;
9903         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9904                 ret = -EINVAL;
9905                 if (arg || nr_args)
9906                         break;
9907                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
9908                 break;
9909         case IORING_REGISTER_FILES:
9910                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9911                 break;
9912         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9913                 ret = -EINVAL;
9914                 if (arg || nr_args)
9915                         break;
9916                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9917                 break;
9918         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9919                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9920                 break;
9921         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9922         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9923                 ret = -EINVAL;
9924                 if (nr_args != 1)
9925                         break;
9926                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9927                 if (ret)
9928                         break;
9929                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9930                         ctx->eventfd_async = 1;
9931                 else
9932                         ctx->eventfd_async = 0;
9933                 break;
9934         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9935                 ret = -EINVAL;
9936                 if (arg || nr_args)
9937                         break;
9938                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9939                 break;
9940         case IORING_REGISTER_PROBE:
9941                 ret = -EINVAL;
9942                 if (!arg || nr_args > 256)
9943                         break;
9944                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9945                 break;
9946         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9947                 ret = -EINVAL;
9948                 if (arg || nr_args)
9949                         break;
9950                 ret = io_register_personality(ctx);
9951                 break;
9952         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9953                 ret = -EINVAL;
9954                 if (arg)
9955                         break;
9956                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9957                 break;
9958         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9959                 ret = -EINVAL;
9960                 if (arg || nr_args)
9961                         break;
9962                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9963                 break;
9964         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9965                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9966                 break;
9967         default:
9968                 ret = -EINVAL;
9969                 break;
9970         }
9971
9972 out:
9973         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9974                 /* bring the ctx back to life */
9975                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9976 out_quiesce:
9977                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9978         }
9979         return ret;
9980 }
9981
9982 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9983                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9984 {
9985         struct io_ring_ctx *ctx;
9986         long ret = -EBADF;
9987         struct fd f;
9988
9989         f = fdget(fd);
9990         if (!f.file)
9991                 return -EBADF;
9992
9993         ret = -EOPNOTSUPP;
9994         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9995                 goto out_fput;
9996
9997         ctx = f.file->private_data;
9998
9999         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10000         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10001         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10002         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10003                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10004 out_fput:
10005         fdput(f);
10006         return ret;
10007 }
10008
10009 static int __init io_uring_init(void)
10010 {
10011 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10012         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10013         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10014 } while (0)
10015
10016 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10017         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10018         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10019         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10020         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10021         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10022         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10023         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10024         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10025         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10026         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10027         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10028         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10029         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10030         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10031         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10032         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10033         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10034         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10035         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10036         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10037         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10038         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10039         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10040         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10041         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10042         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10043         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10044         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10045         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10046         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10047
10048         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10049         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10050         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
10051         return 0;
10052 };
10053 __initcall(io_uring_init);