d40717f8647b182e3ba02e07ce86c4814034b95a
[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 };
209
210 struct fixed_file_data {
211         struct fixed_file_table         *table;
212         struct io_ring_ctx              *ctx;
213
214         struct fixed_file_ref_node      *node;
215         struct percpu_ref               refs;
216         struct completion               done;
217         struct list_head                ref_list;
218         spinlock_t                      lock;
219 };
220
221 struct io_buffer {
222         struct list_head list;
223         __u64 addr;
224         __s32 len;
225         __u16 bid;
226 };
227
228 struct io_restriction {
229         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
230         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
231         u8 sqe_flags_allowed;
232         u8 sqe_flags_required;
233         bool registered;
234 };
235
236 struct io_sq_data {
237         refcount_t              refs;
238         struct mutex            lock;
239
240         /* ctx's that are using this sqd */
241         struct list_head        ctx_list;
242         struct list_head        ctx_new_list;
243         struct mutex            ctx_lock;
244
245         struct task_struct      *thread;
246         struct wait_queue_head  wait;
247 };
248
249 struct io_ring_ctx {
250         struct {
251                 struct percpu_ref       refs;
252         } ____cacheline_aligned_in_smp;
253
254         struct {
255                 unsigned int            flags;
256                 unsigned int            compat: 1;
257                 unsigned int            limit_mem: 1;
258                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
259                 unsigned int            drain_next: 1;
260                 unsigned int            eventfd_async: 1;
261                 unsigned int            restricted: 1;
262
263                 /*
264                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
265                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
266                  *
267                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
268                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
269                  * the queue when needed.
270                  *
271                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
272                  * array.
273                  */
274                 u32                     *sq_array;
275                 unsigned                cached_sq_head;
276                 unsigned                sq_entries;
277                 unsigned                sq_mask;
278                 unsigned                sq_thread_idle;
279                 unsigned                cached_sq_dropped;
280                 unsigned                cached_cq_overflow;
281                 unsigned long           sq_check_overflow;
282
283                 struct list_head        defer_list;
284                 struct list_head        timeout_list;
285                 struct list_head        cq_overflow_list;
286
287                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
288                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
289         } ____cacheline_aligned_in_smp;
290
291         struct io_rings *rings;
292
293         /* IO offload */
294         struct io_wq            *io_wq;
295
296         /*
297          * For SQPOLL usage - we hold a reference to the parent task, so we
298          * have access to the ->files
299          */
300         struct task_struct      *sqo_task;
301
302         /* Only used for accounting purposes */
303         struct mm_struct        *mm_account;
304
305 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
306         struct cgroup_subsys_state      *sqo_blkcg_css;
307 #endif
308
309         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
310
311         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
312         struct wait_queue_entry sqo_wait_entry;
313         struct list_head        sqd_list;
314
315         /*
316          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
317          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
318          * used. Only updated through io_uring_register(2).
319          */
320         struct fixed_file_data  *file_data;
321         unsigned                nr_user_files;
322
323         /* if used, fixed mapped user buffers */
324         unsigned                nr_user_bufs;
325         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
326
327         struct user_struct      *user;
328
329         const struct cred       *creds;
330
331 #ifdef CONFIG_AUDIT
332         kuid_t                  loginuid;
333         unsigned int            sessionid;
334 #endif
335
336         struct completion       ref_comp;
337         struct completion       sq_thread_comp;
338
339         /* if all else fails... */
340         struct io_kiocb         *fallback_req;
341
342 #if defined(CONFIG_UNIX)
343         struct socket           *ring_sock;
344 #endif
345
346         struct idr              io_buffer_idr;
347
348         struct idr              personality_idr;
349
350         struct {
351                 unsigned                cached_cq_tail;
352                 unsigned                cq_entries;
353                 unsigned                cq_mask;
354                 atomic_t                cq_timeouts;
355                 unsigned long           cq_check_overflow;
356                 struct wait_queue_head  cq_wait;
357                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
358                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
359         } ____cacheline_aligned_in_smp;
360
361         struct {
362                 struct mutex            uring_lock;
363                 wait_queue_head_t       wait;
364         } ____cacheline_aligned_in_smp;
365
366         struct {
367                 spinlock_t              completion_lock;
368
369                 /*
370                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
371                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
372                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
373                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
374                  */
375                 struct list_head        iopoll_list;
376                 struct hlist_head       *cancel_hash;
377                 unsigned                cancel_hash_bits;
378                 bool                    poll_multi_file;
379
380                 spinlock_t              inflight_lock;
381                 struct list_head        inflight_list;
382         } ____cacheline_aligned_in_smp;
383
384         struct delayed_work             file_put_work;
385         struct llist_head               file_put_llist;
386
387         struct work_struct              exit_work;
388         struct io_restriction           restrictions;
389 };
390
391 /*
392  * First field must be the file pointer in all the
393  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
394  */
395 struct io_poll_iocb {
396         struct file                     *file;
397         union {
398                 struct wait_queue_head  *head;
399                 u64                     addr;
400         };
401         __poll_t                        events;
402         bool                            done;
403         bool                            canceled;
404         struct wait_queue_entry         wait;
405 };
406
407 struct io_close {
408         struct file                     *file;
409         struct file                     *put_file;
410         int                             fd;
411 };
412
413 struct io_timeout_data {
414         struct io_kiocb                 *req;
415         struct hrtimer                  timer;
416         struct timespec64               ts;
417         enum hrtimer_mode               mode;
418 };
419
420 struct io_accept {
421         struct file                     *file;
422         struct sockaddr __user          *addr;
423         int __user                      *addr_len;
424         int                             flags;
425         unsigned long                   nofile;
426 };
427
428 struct io_sync {
429         struct file                     *file;
430         loff_t                          len;
431         loff_t                          off;
432         int                             flags;
433         int                             mode;
434 };
435
436 struct io_cancel {
437         struct file                     *file;
438         u64                             addr;
439 };
440
441 struct io_timeout {
442         struct file                     *file;
443         u32                             off;
444         u32                             target_seq;
445         struct list_head                list;
446 };
447
448 struct io_timeout_rem {
449         struct file                     *file;
450         u64                             addr;
451 };
452
453 struct io_rw {
454         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
455         struct kiocb                    kiocb;
456         u64                             addr;
457         u64                             len;
458 };
459
460 struct io_connect {
461         struct file                     *file;
462         struct sockaddr __user          *addr;
463         int                             addr_len;
464 };
465
466 struct io_sr_msg {
467         struct file                     *file;
468         union {
469                 struct user_msghdr __user *umsg;
470                 void __user             *buf;
471         };
472         int                             msg_flags;
473         int                             bgid;
474         size_t                          len;
475         struct io_buffer                *kbuf;
476 };
477
478 struct io_open {
479         struct file                     *file;
480         int                             dfd;
481         struct filename                 *filename;
482         struct open_how                 how;
483         unsigned long                   nofile;
484 };
485
486 struct io_files_update {
487         struct file                     *file;
488         u64                             arg;
489         u32                             nr_args;
490         u32                             offset;
491 };
492
493 struct io_fadvise {
494         struct file                     *file;
495         u64                             offset;
496         u32                             len;
497         u32                             advice;
498 };
499
500 struct io_madvise {
501         struct file                     *file;
502         u64                             addr;
503         u32                             len;
504         u32                             advice;
505 };
506
507 struct io_epoll {
508         struct file                     *file;
509         int                             epfd;
510         int                             op;
511         int                             fd;
512         struct epoll_event              event;
513 };
514
515 struct io_splice {
516         struct file                     *file_out;
517         struct file                     *file_in;
518         loff_t                          off_out;
519         loff_t                          off_in;
520         u64                             len;
521         unsigned int                    flags;
522 };
523
524 struct io_provide_buf {
525         struct file                     *file;
526         __u64                           addr;
527         __s32                           len;
528         __u32                           bgid;
529         __u16                           nbufs;
530         __u16                           bid;
531 };
532
533 struct io_statx {
534         struct file                     *file;
535         int                             dfd;
536         unsigned int                    mask;
537         unsigned int                    flags;
538         const char __user               *filename;
539         struct statx __user             *buffer;
540 };
541
542 struct io_completion {
543         struct file                     *file;
544         struct list_head                list;
545         int                             cflags;
546 };
547
548 struct io_async_connect {
549         struct sockaddr_storage         address;
550 };
551
552 struct io_async_msghdr {
553         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
554         struct iovec                    *iov;
555         struct sockaddr __user          *uaddr;
556         struct msghdr                   msg;
557         struct sockaddr_storage         addr;
558 };
559
560 struct io_async_rw {
561         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
562         const struct iovec              *free_iovec;
563         struct iov_iter                 iter;
564         size_t                          bytes_done;
565         struct wait_page_queue          wpq;
566 };
567
568 enum {
569         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
570         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
571         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
572         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
573         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
574         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
575
576         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
577         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
578         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
579         REQ_F_CUR_POS_BIT,
580         REQ_F_NOWAIT_BIT,
581         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
582         REQ_F_ISREG_BIT,
583         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
584         REQ_F_POLLED_BIT,
585         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
586         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
587         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
588         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
589
590         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
591         __REQ_F_LAST_BIT,
592 };
593
594 enum {
595         /* ctx owns file */
596         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
597         /* drain existing IO first */
598         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
599         /* linked sqes */
600         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
601         /* doesn't sever on completion < 0 */
602         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
603         /* IOSQE_ASYNC */
604         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
605         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
606         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
607
608         /* head of a link */
609         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
610         /* fail rest of links */
611         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
612         /* on inflight list */
613         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
614         /* read/write uses file position */
615         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
616         /* must not punt to workers */
617         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
618         /* has or had linked timeout */
619         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
620         /* regular file */
621         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
622         /* needs cleanup */
623         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
624         /* already went through poll handler */
625         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
626         /* buffer already selected */
627         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
628         /* doesn't need file table for this request */
629         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
630         /* io_wq_work is initialized */
631         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
632         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
633         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
634 };
635
636 struct async_poll {
637         struct io_poll_iocb     poll;
638         struct io_poll_iocb     *double_poll;
639 };
640
641 /*
642  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
643  * as the first entry in their struct definition. So you can
644  * access the file pointer through any of the sub-structs,
645  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
646  */
647 struct io_kiocb {
648         union {
649                 struct file             *file;
650                 struct io_rw            rw;
651                 struct io_poll_iocb     poll;
652                 struct io_accept        accept;
653                 struct io_sync          sync;
654                 struct io_cancel        cancel;
655                 struct io_timeout       timeout;
656                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
657                 struct io_connect       connect;
658                 struct io_sr_msg        sr_msg;
659                 struct io_open          open;
660                 struct io_close         close;
661                 struct io_files_update  files_update;
662                 struct io_fadvise       fadvise;
663                 struct io_madvise       madvise;
664                 struct io_epoll         epoll;
665                 struct io_splice        splice;
666                 struct io_provide_buf   pbuf;
667                 struct io_statx         statx;
668                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
669                 struct io_completion    compl;
670         };
671
672         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
673         void                            *async_data;
674         u8                              opcode;
675         /* polled IO has completed */
676         u8                              iopoll_completed;
677
678         u16                             buf_index;
679         u32                             result;
680
681         struct io_ring_ctx              *ctx;
682         unsigned int                    flags;
683         refcount_t                      refs;
684         struct task_struct              *task;
685         u64                             user_data;
686
687         struct list_head                link_list;
688
689         /*
690          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
691          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
692          */
693         struct list_head                inflight_entry;
694
695         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
696         struct callback_head            task_work;
697         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
698         struct hlist_node               hash_node;
699         struct async_poll               *apoll;
700         struct io_wq_work               work;
701 };
702
703 struct io_defer_entry {
704         struct list_head        list;
705         struct io_kiocb         *req;
706         u32                     seq;
707 };
708
709 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
710
711 struct io_comp_state {
712         unsigned int            nr;
713         struct list_head        list;
714         struct io_ring_ctx      *ctx;
715 };
716
717 struct io_submit_state {
718         struct blk_plug         plug;
719
720         /*
721          * io_kiocb alloc cache
722          */
723         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
724         unsigned int            free_reqs;
725
726         /*
727          * Batch completion logic
728          */
729         struct io_comp_state    comp;
730
731         /*
732          * File reference cache
733          */
734         struct file             *file;
735         unsigned int            fd;
736         unsigned int            has_refs;
737         unsigned int            ios_left;
738 };
739
740 struct io_op_def {
741         /* needs req->file assigned */
742         unsigned                needs_file : 1;
743         /* don't fail if file grab fails */
744         unsigned                needs_file_no_error : 1;
745         /* hash wq insertion if file is a regular file */
746         unsigned                hash_reg_file : 1;
747         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
748         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
749         /* opcode is not supported by this kernel */
750         unsigned                not_supported : 1;
751         /* set if opcode supports polled "wait" */
752         unsigned                pollin : 1;
753         unsigned                pollout : 1;
754         /* op supports buffer selection */
755         unsigned                buffer_select : 1;
756         /* must always have async data allocated */
757         unsigned                needs_async_data : 1;
758         /* size of async data needed, if any */
759         unsigned short          async_size;
760         unsigned                work_flags;
761 };
762
763 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
764         [IORING_OP_NOP] = {},
765         [IORING_OP_READV] = {
766                 .needs_file             = 1,
767                 .unbound_nonreg_file    = 1,
768                 .pollin                 = 1,
769                 .buffer_select          = 1,
770                 .needs_async_data       = 1,
771                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
772                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
773         },
774         [IORING_OP_WRITEV] = {
775                 .needs_file             = 1,
776                 .hash_reg_file          = 1,
777                 .unbound_nonreg_file    = 1,
778                 .pollout                = 1,
779                 .needs_async_data       = 1,
780                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
781                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
782                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
783         },
784         [IORING_OP_FSYNC] = {
785                 .needs_file             = 1,
786                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
787         },
788         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
789                 .needs_file             = 1,
790                 .unbound_nonreg_file    = 1,
791                 .pollin                 = 1,
792                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
793                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM,
794         },
795         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
796                 .needs_file             = 1,
797                 .hash_reg_file          = 1,
798                 .unbound_nonreg_file    = 1,
799                 .pollout                = 1,
800                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
801                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE |
802                                                 IO_WQ_WORK_MM,
803         },
804         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
805                 .needs_file             = 1,
806                 .unbound_nonreg_file    = 1,
807         },
808         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
809         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
810                 .needs_file             = 1,
811                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
812         },
813         [IORING_OP_SENDMSG] = {
814                 .needs_file             = 1,
815                 .unbound_nonreg_file    = 1,
816                 .pollout                = 1,
817                 .needs_async_data       = 1,
818                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
819                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
820                                                 IO_WQ_WORK_FS,
821         },
822         [IORING_OP_RECVMSG] = {
823                 .needs_file             = 1,
824                 .unbound_nonreg_file    = 1,
825                 .pollin                 = 1,
826                 .buffer_select          = 1,
827                 .needs_async_data       = 1,
828                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
829                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
830                                                 IO_WQ_WORK_FS,
831         },
832         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
833                 .needs_async_data       = 1,
834                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
835                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
836         },
837         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
838         [IORING_OP_ACCEPT] = {
839                 .needs_file             = 1,
840                 .unbound_nonreg_file    = 1,
841                 .pollin                 = 1,
842                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES,
843         },
844         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
845         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
846                 .needs_async_data       = 1,
847                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
848                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
849         },
850         [IORING_OP_CONNECT] = {
851                 .needs_file             = 1,
852                 .unbound_nonreg_file    = 1,
853                 .pollout                = 1,
854                 .needs_async_data       = 1,
855                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
856                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
857         },
858         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
859                 .needs_file             = 1,
860                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE,
861         },
862         [IORING_OP_OPENAT] = {
863                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG |
864                                                 IO_WQ_WORK_FS,
865         },
866         [IORING_OP_CLOSE] = {
867                 .needs_file             = 1,
868                 .needs_file_no_error    = 1,
869                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG,
870         },
871         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
872                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM,
873         },
874         [IORING_OP_STATX] = {
875                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM |
876                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
877         },
878         [IORING_OP_READ] = {
879                 .needs_file             = 1,
880                 .unbound_nonreg_file    = 1,
881                 .pollin                 = 1,
882                 .buffer_select          = 1,
883                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
884                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
885         },
886         [IORING_OP_WRITE] = {
887                 .needs_file             = 1,
888                 .unbound_nonreg_file    = 1,
889                 .pollout                = 1,
890                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
891                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
892                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
893         },
894         [IORING_OP_FADVISE] = {
895                 .needs_file             = 1,
896                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
897         },
898         [IORING_OP_MADVISE] = {
899                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
900         },
901         [IORING_OP_SEND] = {
902                 .needs_file             = 1,
903                 .unbound_nonreg_file    = 1,
904                 .pollout                = 1,
905                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
906         },
907         [IORING_OP_RECV] = {
908                 .needs_file             = 1,
909                 .unbound_nonreg_file    = 1,
910                 .pollin                 = 1,
911                 .buffer_select          = 1,
912                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
913         },
914         [IORING_OP_OPENAT2] = {
915                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_FS |
916                                                 IO_WQ_WORK_BLKCG,
917         },
918         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
919                 .unbound_nonreg_file    = 1,
920                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES,
921         },
922         [IORING_OP_SPLICE] = {
923                 .needs_file             = 1,
924                 .hash_reg_file          = 1,
925                 .unbound_nonreg_file    = 1,
926                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
927         },
928         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
929         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
930         [IORING_OP_TEE] = {
931                 .needs_file             = 1,
932                 .hash_reg_file          = 1,
933                 .unbound_nonreg_file    = 1,
934         },
935 };
936
937 enum io_mem_account {
938         ACCT_LOCKED,
939         ACCT_PINNED,
940 };
941
942 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
943                              struct io_comp_state *cs);
944 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
945 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
946 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
947 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
948 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
949 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
950 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
951 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
952                                  struct io_uring_files_update *ip,
953                                  unsigned nr_args);
954 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
955 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
956                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
957 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs);
958 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
959
960 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
961                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
962                                bool needs_lock);
963 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
964                              const struct iovec *fast_iov,
965                              struct iov_iter *iter, bool force);
966
967 static struct kmem_cache *req_cachep;
968
969 static const struct file_operations io_uring_fops;
970
971 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
972 {
973 #if defined(CONFIG_UNIX)
974         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
975                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
976
977                 return ctx->ring_sock->sk;
978         }
979 #endif
980         return NULL;
981 }
982 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
983
984 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
985 {
986         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
987                           REQ_F_INFLIGHT))
988                 __io_clean_op(req);
989 }
990
991 static void io_sq_thread_drop_mm(void)
992 {
993         struct mm_struct *mm = current->mm;
994
995         if (mm) {
996                 kthread_unuse_mm(mm);
997                 mmput(mm);
998         }
999 }
1000
1001 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
1002 {
1003         if (!current->mm) {
1004                 if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ||
1005                              !ctx->sqo_task->mm ||
1006                              !mmget_not_zero(ctx->sqo_task->mm)))
1007                         return -EFAULT;
1008                 kthread_use_mm(ctx->sqo_task->mm);
1009         }
1010
1011         return 0;
1012 }
1013
1014 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
1015                                    struct io_kiocb *req)
1016 {
1017         if (!(io_op_defs[req->opcode].work_flags & IO_WQ_WORK_MM))
1018                 return 0;
1019         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
1020 }
1021
1022 static void io_sq_thread_associate_blkcg(struct io_ring_ctx *ctx,
1023                                          struct cgroup_subsys_state **cur_css)
1024
1025 {
1026 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1027         /* puts the old one when swapping */
1028         if (*cur_css != ctx->sqo_blkcg_css) {
1029                 kthread_associate_blkcg(ctx->sqo_blkcg_css);
1030                 *cur_css = ctx->sqo_blkcg_css;
1031         }
1032 #endif
1033 }
1034
1035 static void io_sq_thread_unassociate_blkcg(void)
1036 {
1037 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1038         kthread_associate_blkcg(NULL);
1039 #endif
1040 }
1041
1042 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1043 {
1044         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1045                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1046 }
1047
1048 /*
1049  * None of these are dereferenced, they are simply used to check if any of
1050  * them have changed. If we're under current and check they are still the
1051  * same, we're fine to grab references to them for actual out-of-line use.
1052  */
1053 static void io_init_identity(struct io_identity *id)
1054 {
1055         id->files = current->files;
1056         id->mm = current->mm;
1057 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1058         rcu_read_lock();
1059         id->blkcg_css = blkcg_css();
1060         rcu_read_unlock();
1061 #endif
1062         id->creds = current_cred();
1063         id->nsproxy = current->nsproxy;
1064         id->fs = current->fs;
1065         id->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1066 #ifdef CONFIG_AUDIT
1067         id->loginuid = current->loginuid;
1068         id->sessionid = current->sessionid;
1069 #endif
1070         refcount_set(&id->count, 1);
1071 }
1072
1073 static inline void __io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1074 {
1075         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1076         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1077 }
1078
1079 /*
1080  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
1081  * touch any members of io_wq_work.
1082  */
1083 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1084 {
1085         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1086
1087         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1088                 return;
1089
1090         __io_req_init_async(req);
1091
1092         /* Grab a ref if this isn't our static identity */
1093         req->work.identity = tctx->identity;
1094         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
1095                 refcount_inc(&req->work.identity->count);
1096 }
1097
1098 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1099 {
1100         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1101 }
1102
1103 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1104 {
1105         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1106
1107         complete(&ctx->ref_comp);
1108 }
1109
1110 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1111 {
1112         return !req->timeout.off;
1113 }
1114
1115 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1116 {
1117         struct io_ring_ctx *ctx;
1118         int hash_bits;
1119
1120         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1121         if (!ctx)
1122                 return NULL;
1123
1124         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1125         if (!ctx->fallback_req)
1126                 goto err;
1127
1128         /*
1129          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1130          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1131          */
1132         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1133         hash_bits -= 5;
1134         if (hash_bits <= 0)
1135                 hash_bits = 1;
1136         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1137         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1138                                         GFP_KERNEL);
1139         if (!ctx->cancel_hash)
1140                 goto err;
1141         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1142
1143         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1144                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1145                 goto err;
1146
1147         ctx->flags = p->flags;
1148         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1149         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1150         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1151         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1152         init_completion(&ctx->ref_comp);
1153         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1154         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1155         idr_init(&ctx->personality_idr);
1156         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1157         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1158         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1159         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1160         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1161         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1162         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1163         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1164         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1165         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1166         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1167         return ctx;
1168 err:
1169         if (ctx->fallback_req)
1170                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1171         kfree(ctx->cancel_hash);
1172         kfree(ctx);
1173         return NULL;
1174 }
1175
1176 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1177 {
1178         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1179                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1180
1181                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1182                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1183         }
1184
1185         return false;
1186 }
1187
1188 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1189 {
1190         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1191
1192         /* order cqe stores with ring update */
1193         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1194
1195         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1196                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1197                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1198         }
1199 }
1200
1201 static void io_put_identity(struct io_uring_task *tctx, struct io_kiocb *req)
1202 {
1203         if (req->work.identity == &tctx->__identity)
1204                 return;
1205         if (refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1206                 kfree(req->work.identity);
1207 }
1208
1209 static void io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1210 {
1211         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1212                 return;
1213
1214         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1215
1216         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1217                 mmdrop(req->work.identity->mm);
1218                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_MM;
1219         }
1220 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1221         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) {
1222                 css_put(req->work.identity->blkcg_css);
1223                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_BLKCG;
1224         }
1225 #endif
1226         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) {
1227                 put_cred(req->work.identity->creds);
1228                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_CREDS;
1229         }
1230         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) {
1231                 struct fs_struct *fs = req->work.identity->fs;
1232
1233                 spin_lock(&req->work.identity->fs->lock);
1234                 if (--fs->users)
1235                         fs = NULL;
1236                 spin_unlock(&req->work.identity->fs->lock);
1237                 if (fs)
1238                         free_fs_struct(fs);
1239                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FS;
1240         }
1241
1242         io_put_identity(req->task->io_uring, req);
1243 }
1244
1245 /*
1246  * Create a private copy of io_identity, since some fields don't match
1247  * the current context.
1248  */
1249 static bool io_identity_cow(struct io_kiocb *req)
1250 {
1251         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1252         const struct cred *creds = NULL;
1253         struct io_identity *id;
1254
1255         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)
1256                 creds = req->work.identity->creds;
1257
1258         id = kmemdup(req->work.identity, sizeof(*id), GFP_KERNEL);
1259         if (unlikely(!id)) {
1260                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1261                 return false;
1262         }
1263
1264         /*
1265          * We can safely just re-init the creds we copied  Either the field
1266          * matches the current one, or we haven't grabbed it yet. The only
1267          * exception is ->creds, through registered personalities, so handle
1268          * that one separately.
1269          */
1270         io_init_identity(id);
1271         if (creds)
1272                 req->work.identity->creds = creds;
1273
1274         /* add one for this request */
1275         refcount_inc(&id->count);
1276
1277         /* drop old identity, assign new one. one ref for req, one for tctx */
1278         if (req->work.identity != tctx->identity &&
1279             refcount_sub_and_test(2, &req->work.identity->count))
1280                 kfree(req->work.identity);
1281
1282         req->work.identity = id;
1283         tctx->identity = id;
1284         return true;
1285 }
1286
1287 static bool io_grab_identity(struct io_kiocb *req)
1288 {
1289         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1290         struct io_identity *id = req->work.identity;
1291         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1292
1293         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FSIZE) {
1294                 if (id->fsize != rlimit(RLIMIT_FSIZE))
1295                         return false;
1296                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FSIZE;
1297         }
1298
1299         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1300             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1301             !(req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE)) {
1302                 if (id->files != current->files ||
1303                     id->nsproxy != current->nsproxy)
1304                         return false;
1305                 atomic_inc(&id->files->count);
1306                 get_nsproxy(id->nsproxy);
1307                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1308
1309                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1310                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1311                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1312                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FILES;
1313         }
1314 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1315         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) &&
1316             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_BLKCG)) {
1317                 rcu_read_lock();
1318                 if (id->blkcg_css != blkcg_css()) {
1319                         rcu_read_unlock();
1320                         return false;
1321                 }
1322                 /*
1323                  * This should be rare, either the cgroup is dying or the task
1324                  * is moving cgroups. Just punt to root for the handful of ios.
1325                  */
1326                 if (css_tryget_online(id->blkcg_css))
1327                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_BLKCG;
1328                 rcu_read_unlock();
1329         }
1330 #endif
1331         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)) {
1332                 if (id->creds != current_cred())
1333                         return false;
1334                 get_cred(id->creds);
1335                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
1336         }
1337 #ifdef CONFIG_AUDIT
1338         if (!uid_eq(current->loginuid, id->loginuid) ||
1339             current->sessionid != id->sessionid)
1340                 return false;
1341 #endif
1342         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) &&
1343             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FS)) {
1344                 if (current->fs != id->fs)
1345                         return false;
1346                 spin_lock(&id->fs->lock);
1347                 if (!id->fs->in_exec) {
1348                         id->fs->users++;
1349                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FS;
1350                 } else {
1351                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1352                 }
1353                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1354         }
1355
1356         return true;
1357 }
1358
1359 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1360 {
1361         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1362         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1363         struct io_identity *id;
1364
1365         io_req_init_async(req);
1366         id = req->work.identity;
1367
1368         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1369                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1370                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1371         } else {
1372                 if (def->unbound_nonreg_file)
1373                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1374         }
1375
1376         /* ->mm can never change on us */
1377         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) &&
1378             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM)) {
1379                 mmgrab(id->mm);
1380                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_MM;
1381         }
1382
1383         /* if we fail grabbing identity, we must COW, regrab, and retry */
1384         if (io_grab_identity(req))
1385                 return;
1386
1387         if (!io_identity_cow(req))
1388                 return;
1389
1390         /* can't fail at this point */
1391         if (!io_grab_identity(req))
1392                 WARN_ON(1);
1393 }
1394
1395 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1396 {
1397         struct io_kiocb *cur;
1398
1399         io_prep_async_work(req);
1400         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1401                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1402                         io_prep_async_work(cur);
1403 }
1404
1405 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1406 {
1407         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1408         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1409
1410         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1411                                         &req->work, req->flags);
1412         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1413         return link;
1414 }
1415
1416 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1417 {
1418         struct io_kiocb *link;
1419
1420         /* init ->work of the whole link before punting */
1421         io_prep_async_link(req);
1422         link = __io_queue_async_work(req);
1423
1424         if (link)
1425                 io_queue_linked_timeout(link);
1426 }
1427
1428 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1429 {
1430         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1431         int ret;
1432
1433         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1434         if (ret != -1) {
1435                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1436                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1437                 list_del_init(&req->timeout.list);
1438                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1439                 io_put_req_deferred(req, 1);
1440         }
1441 }
1442
1443 static bool io_task_match(struct io_kiocb *req, struct task_struct *tsk)
1444 {
1445         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1446
1447         if (!tsk || req->task == tsk)
1448                 return true;
1449         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1450                 if (ctx->sq_data && req->task == ctx->sq_data->thread)
1451                         return true;
1452         }
1453         return false;
1454 }
1455
1456 /*
1457  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1458  */
1459 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk)
1460 {
1461         struct io_kiocb *req, *tmp;
1462         int canceled = 0;
1463
1464         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1465         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1466                 if (io_task_match(req, tsk)) {
1467                         io_kill_timeout(req);
1468                         canceled++;
1469                 }
1470         }
1471         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1472         return canceled != 0;
1473 }
1474
1475 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1476 {
1477         do {
1478                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1479                                                 struct io_defer_entry, list);
1480                 struct io_kiocb *link;
1481
1482                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1483                         break;
1484                 list_del_init(&de->list);
1485                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1486                 link = __io_queue_async_work(de->req);
1487                 if (link) {
1488                         __io_queue_linked_timeout(link);
1489                         /* drop submission reference */
1490                         io_put_req_deferred(link, 1);
1491                 }
1492                 kfree(de);
1493         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1494 }
1495
1496 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1497 {
1498         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1499                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1500                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1501
1502                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1503                         break;
1504                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1505                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1506                         break;
1507
1508                 list_del_init(&req->timeout.list);
1509                 io_kill_timeout(req);
1510         }
1511 }
1512
1513 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1514 {
1515         io_flush_timeouts(ctx);
1516         __io_commit_cqring(ctx);
1517
1518         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1519                 __io_queue_deferred(ctx);
1520 }
1521
1522 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1523 {
1524         struct io_rings *r = ctx->rings;
1525
1526         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1527 }
1528
1529 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1530 {
1531         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1532         unsigned tail;
1533
1534         tail = ctx->cached_cq_tail;
1535         /*
1536          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1537          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1538          * fill the cq entry
1539          */
1540         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1541                 return NULL;
1542
1543         ctx->cached_cq_tail++;
1544         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1545 }
1546
1547 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1548 {
1549         if (!ctx->cq_ev_fd)
1550                 return false;
1551         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1552                 return false;
1553         if (!ctx->eventfd_async)
1554                 return true;
1555         return io_wq_current_is_worker();
1556 }
1557
1558 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1559 {
1560         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1561                 wake_up(&ctx->wait);
1562         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1563                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1564         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1565                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1566 }
1567
1568 static void io_cqring_mark_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1569 {
1570         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1571                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1572                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1573                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1574         }
1575 }
1576
1577 static inline bool io_match_files(struct io_kiocb *req,
1578                                        struct files_struct *files)
1579 {
1580         if (!files)
1581                 return true;
1582         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
1583             (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES))
1584                 return req->work.identity->files == files;
1585         return false;
1586 }
1587
1588 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1589 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1590                                      struct task_struct *tsk,
1591                                      struct files_struct *files)
1592 {
1593         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1594         struct io_kiocb *req, *tmp;
1595         struct io_uring_cqe *cqe;
1596         unsigned long flags;
1597         LIST_HEAD(list);
1598
1599         if (!force) {
1600                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1601                         return true;
1602                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1603                     rings->cq_ring_entries))
1604                         return false;
1605         }
1606
1607         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1608
1609         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1610         if (force)
1611                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1612
1613         cqe = NULL;
1614         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1615                 if (tsk && req->task != tsk)
1616                         continue;
1617                 if (!io_match_files(req, files))
1618                         continue;
1619
1620                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1621                 if (!cqe && !force)
1622                         break;
1623
1624                 list_move(&req->compl.list, &list);
1625                 if (cqe) {
1626                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1627                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1628                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1629                 } else {
1630                         ctx->cached_cq_overflow++;
1631                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1632                                    ctx->cached_cq_overflow);
1633                 }
1634         }
1635
1636         io_commit_cqring(ctx);
1637         io_cqring_mark_overflow(ctx);
1638
1639         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1640         io_cqring_ev_posted(ctx);
1641
1642         while (!list_empty(&list)) {
1643                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1644                 list_del(&req->compl.list);
1645                 io_put_req(req);
1646         }
1647
1648         return cqe != NULL;
1649 }
1650
1651 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1652 {
1653         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1654         struct io_uring_cqe *cqe;
1655
1656         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1657
1658         /*
1659          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1660          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1661          * the ring.
1662          */
1663         cqe = io_get_cqring(ctx);
1664         if (likely(cqe)) {
1665                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1666                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1667                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1668         } else if (ctx->cq_overflow_flushed || req->task->io_uring->in_idle) {
1669                 /*
1670                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1671                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1672                  * to drop it on the floor.
1673                  */
1674                 ctx->cached_cq_overflow++;
1675                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1676         } else {
1677                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1678                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1679                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1680                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1681                 }
1682                 io_clean_op(req);
1683                 req->result = res;
1684                 req->compl.cflags = cflags;
1685                 refcount_inc(&req->refs);
1686                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1687         }
1688 }
1689
1690 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1691 {
1692         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1693 }
1694
1695 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1696 {
1697         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1698         unsigned long flags;
1699
1700         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1701         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1702         io_commit_cqring(ctx);
1703         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1704
1705         io_cqring_ev_posted(ctx);
1706 }
1707
1708 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1709 {
1710         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1711
1712         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1713         while (!list_empty(&cs->list)) {
1714                 struct io_kiocb *req;
1715
1716                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1717                 list_del(&req->compl.list);
1718                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1719
1720                 /*
1721                  * io_free_req() doesn't care about completion_lock unless one
1722                  * of these flags is set. REQ_F_WORK_INITIALIZED is in the list
1723                  * because of a potential deadlock with req->work.fs->lock
1724                  */
1725                 if (req->flags & (REQ_F_FAIL_LINK|REQ_F_LINK_TIMEOUT
1726                                  |REQ_F_WORK_INITIALIZED)) {
1727                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1728                         io_put_req(req);
1729                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1730                 } else {
1731                         io_put_req(req);
1732                 }
1733         }
1734         io_commit_cqring(ctx);
1735         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1736
1737         io_cqring_ev_posted(ctx);
1738         cs->nr = 0;
1739 }
1740
1741 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1742                               struct io_comp_state *cs)
1743 {
1744         if (!cs) {
1745                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1746                 io_put_req(req);
1747         } else {
1748                 io_clean_op(req);
1749                 req->result = res;
1750                 req->compl.cflags = cflags;
1751                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1752                 if (++cs->nr >= 32)
1753                         io_submit_flush_completions(cs);
1754         }
1755 }
1756
1757 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1758 {
1759         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1760 }
1761
1762 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1763 {
1764         return req == (struct io_kiocb *)
1765                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1766 }
1767
1768 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1769 {
1770         struct io_kiocb *req;
1771
1772         req = ctx->fallback_req;
1773         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1774                 return req;
1775
1776         return NULL;
1777 }
1778
1779 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1780                                      struct io_submit_state *state)
1781 {
1782         if (!state->free_reqs) {
1783                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1784                 size_t sz;
1785                 int ret;
1786
1787                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1788                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1789
1790                 /*
1791                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1792                  * retry single alloc to be on the safe side.
1793                  */
1794                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1795                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1796                         if (!state->reqs[0])
1797                                 goto fallback;
1798                         ret = 1;
1799                 }
1800                 state->free_reqs = ret;
1801         }
1802
1803         state->free_reqs--;
1804         return state->reqs[state->free_reqs];
1805 fallback:
1806         return io_get_fallback_req(ctx);
1807 }
1808
1809 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1810                           bool fixed)
1811 {
1812         if (fixed)
1813                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1814         else
1815                 fput(file);
1816 }
1817
1818 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1819 {
1820         io_clean_op(req);
1821
1822         if (req->async_data)
1823                 kfree(req->async_data);
1824         if (req->file)
1825                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1826
1827         io_req_clean_work(req);
1828 }
1829
1830 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1831 {
1832         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1833         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1834
1835         io_dismantle_req(req);
1836
1837         percpu_counter_dec(&tctx->inflight);
1838         if (tctx->in_idle)
1839                 wake_up(&tctx->wait);
1840         put_task_struct(req->task);
1841
1842         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1843                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1844         else
1845                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1846         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1847 }
1848
1849 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1850 {
1851         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1852         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1853         int ret;
1854
1855         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1856         if (ret != -1) {
1857                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1858                 io_commit_cqring(ctx);
1859                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1860                 io_put_req_deferred(req, 1);
1861                 return true;
1862         }
1863
1864         return false;
1865 }
1866
1867 static bool __io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1868 {
1869         struct io_kiocb *link;
1870         bool wake_ev;
1871
1872         if (list_empty(&req->link_list))
1873                 return false;
1874         link = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1875         if (link->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
1876                 return false;
1877         /*
1878          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1879          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1880          */
1881         if (!(link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE))
1882                 return false;
1883
1884         list_del_init(&link->link_list);
1885         wake_ev = io_link_cancel_timeout(link);
1886         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1887         return wake_ev;
1888 }
1889
1890 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1891 {
1892         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1893         unsigned long flags;
1894         bool wake_ev;
1895
1896         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1897         wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1898         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1899
1900         if (wake_ev)
1901                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1902 }
1903
1904 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1905 {
1906         struct io_kiocb *nxt;
1907
1908         /*
1909          * The list should never be empty when we are called here. But could
1910          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1911          * safe side.
1912          */
1913         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1914                 return NULL;
1915
1916         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1917         list_del_init(&req->link_list);
1918         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1919                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1920         return nxt;
1921 }
1922
1923 /*
1924  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1925  */
1926 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1927 {
1928         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1929         unsigned long flags;
1930
1931         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1932         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1933                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1934                                                 struct io_kiocb, link_list);
1935
1936                 list_del_init(&link->link_list);
1937                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1938
1939                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1940
1941                 /*
1942                  * It's ok to free under spinlock as they're not linked anymore,
1943                  * but avoid REQ_F_WORK_INITIALIZED because it may deadlock on
1944                  * work.fs->lock.
1945                  */
1946                 if (link->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1947                         io_put_req_deferred(link, 2);
1948                 else
1949                         io_double_put_req(link);
1950         }
1951
1952         io_commit_cqring(ctx);
1953         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1954
1955         io_cqring_ev_posted(ctx);
1956 }
1957
1958 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1959 {
1960         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1961         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1962                 io_kill_linked_timeout(req);
1963
1964         /*
1965          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1966          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1967          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1968          * of the chain.
1969          */
1970         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
1971                 return io_req_link_next(req);
1972         io_fail_links(req);
1973         return NULL;
1974 }
1975
1976 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1977 {
1978         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1979                 return NULL;
1980         return __io_req_find_next(req);
1981 }
1982
1983 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, bool twa_signal_ok)
1984 {
1985         struct task_struct *tsk = req->task;
1986         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1987         int ret, notify;
1988
1989         if (tsk->flags & PF_EXITING)
1990                 return -ESRCH;
1991
1992         /*
1993          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1994          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1995          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1996          * will do the job.
1997          */
1998         notify = 0;
1999         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && twa_signal_ok)
2000                 notify = TWA_SIGNAL;
2001
2002         ret = task_work_add(tsk, &req->task_work, notify);
2003         if (!ret)
2004                 wake_up_process(tsk);
2005
2006         return ret;
2007 }
2008
2009 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
2010 {
2011         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2012
2013         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2014         io_cqring_fill_event(req, error);
2015         io_commit_cqring(ctx);
2016         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2017
2018         io_cqring_ev_posted(ctx);
2019         req_set_fail_links(req);
2020         io_double_put_req(req);
2021 }
2022
2023 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2024 {
2025         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2026         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2027
2028         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
2029         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2030 }
2031
2032 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2033 {
2034         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2035
2036         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx)) {
2037                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2038                 __io_queue_sqe(req, NULL);
2039                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2040         } else {
2041                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2042         }
2043 }
2044
2045 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2046 {
2047         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2048         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2049
2050         __io_req_task_submit(req);
2051         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2052 }
2053
2054 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2055 {
2056         int ret;
2057
2058         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
2059         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2060
2061         ret = io_req_task_work_add(req, true);
2062         if (unlikely(ret)) {
2063                 struct task_struct *tsk;
2064
2065                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
2066                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2067                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
2068                 wake_up_process(tsk);
2069         }
2070 }
2071
2072 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2073 {
2074         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2075
2076         if (nxt)
2077                 io_req_task_queue(nxt);
2078 }
2079
2080 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2081 {
2082         io_queue_next(req);
2083         __io_free_req(req);
2084 }
2085
2086 struct req_batch {
2087         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
2088         int to_free;
2089
2090         struct task_struct      *task;
2091         int                     task_refs;
2092 };
2093
2094 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2095 {
2096         rb->to_free = 0;
2097         rb->task_refs = 0;
2098         rb->task = NULL;
2099 }
2100
2101 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
2102                                       struct req_batch *rb)
2103 {
2104         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
2105         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
2106         rb->to_free = 0;
2107 }
2108
2109 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2110                                      struct req_batch *rb)
2111 {
2112         if (rb->to_free)
2113                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
2114         if (rb->task) {
2115                 struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2116
2117                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2118                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2119                 rb->task = NULL;
2120         }
2121 }
2122
2123 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
2124 {
2125         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
2126                 io_free_req(req);
2127                 return;
2128         }
2129         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
2130                 io_queue_next(req);
2131
2132         if (req->task != rb->task) {
2133                 if (rb->task) {
2134                         struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2135
2136                         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2137                         put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2138                 }
2139                 rb->task = req->task;
2140                 rb->task_refs = 0;
2141         }
2142         rb->task_refs++;
2143
2144         io_dismantle_req(req);
2145         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
2146         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
2147                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
2148 }
2149
2150 /*
2151  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2152  * was the last reference to this request.
2153  */
2154 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2155 {
2156         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2157
2158         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2159                 nxt = io_req_find_next(req);
2160                 __io_free_req(req);
2161         }
2162         return nxt;
2163 }
2164
2165 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2166 {
2167         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2168                 io_free_req(req);
2169 }
2170
2171 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2172 {
2173         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2174
2175         io_free_req(req);
2176 }
2177
2178 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2179 {
2180         int ret;
2181
2182         init_task_work(&req->task_work, io_put_req_deferred_cb);
2183         ret = io_req_task_work_add(req, true);
2184         if (unlikely(ret)) {
2185                 struct task_struct *tsk;
2186
2187                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2188                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
2189                 wake_up_process(tsk);
2190         }
2191 }
2192
2193 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2194 {
2195         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2196                 io_free_req_deferred(req);
2197 }
2198
2199 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
2200 {
2201         struct io_kiocb *nxt;
2202
2203         /*
2204          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
2205          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
2206          * it just will be re-punted async in io_put_work()
2207          */
2208         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
2209                 return NULL;
2210
2211         nxt = io_req_find_next(req);
2212         return nxt ? &nxt->work : NULL;
2213 }
2214
2215 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2216 {
2217         /* drop both submit and complete references */
2218         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2219                 io_free_req(req);
2220 }
2221
2222 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
2223 {
2224         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2225
2226         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
2227                 /*
2228                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
2229                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
2230                  * entries. We cannot safely to it from here.
2231                  */
2232                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
2233                         return -1U;
2234
2235                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2236         }
2237
2238         /* See comment at the top of this file */
2239         smp_rmb();
2240         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
2241 }
2242
2243 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2244 {
2245         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2246
2247         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2248         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2249 }
2250
2251 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2252 {
2253         unsigned int cflags;
2254
2255         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2256         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2257         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2258         kfree(kbuf);
2259         return cflags;
2260 }
2261
2262 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2263 {
2264         struct io_buffer *kbuf;
2265
2266         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2267         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2268 }
2269
2270 static inline bool io_run_task_work(void)
2271 {
2272         /*
2273          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2274          * not add work to such a task.
2275          */
2276         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2277                 return false;
2278         if (current->task_works) {
2279                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2280                 task_work_run();
2281                 return true;
2282         }
2283
2284         return false;
2285 }
2286
2287 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
2288 {
2289         struct io_kiocb *req;
2290
2291         do {
2292                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
2293                 list_del(&req->inflight_entry);
2294                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
2295         } while (!list_empty(again));
2296 }
2297
2298 /*
2299  * Find and free completed poll iocbs
2300  */
2301 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2302                                struct list_head *done)
2303 {
2304         struct req_batch rb;
2305         struct io_kiocb *req;
2306         LIST_HEAD(again);
2307
2308         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2309         smp_rmb();
2310
2311         io_init_req_batch(&rb);
2312         while (!list_empty(done)) {
2313                 int cflags = 0;
2314
2315                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2316                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2317                         req->result = 0;
2318                         req->iopoll_completed = 0;
2319                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2320                         continue;
2321                 }
2322                 list_del(&req->inflight_entry);
2323
2324                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2325                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2326
2327                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2328                 (*nr_events)++;
2329
2330                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2331                         io_req_free_batch(&rb, req);
2332         }
2333
2334         io_commit_cqring(ctx);
2335         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2336                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2337         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2338
2339         if (!list_empty(&again))
2340                 io_iopoll_queue(&again);
2341 }
2342
2343 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2344                         long min)
2345 {
2346         struct io_kiocb *req, *tmp;
2347         LIST_HEAD(done);
2348         bool spin;
2349         int ret;
2350
2351         /*
2352          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2353          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2354          */
2355         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2356
2357         ret = 0;
2358         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2359                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2360
2361                 /*
2362                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2363                  * If we find a request that requires polling, break out
2364                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2365                  */
2366                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2367                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2368                         continue;
2369                 }
2370                 if (!list_empty(&done))
2371                         break;
2372
2373                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2374                 if (ret < 0)
2375                         break;
2376
2377                 /* iopoll may have completed current req */
2378                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2379                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2380
2381                 if (ret && spin)
2382                         spin = false;
2383                 ret = 0;
2384         }
2385
2386         if (!list_empty(&done))
2387                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2388
2389         return ret;
2390 }
2391
2392 /*
2393  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2394  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2395  * as a non-spinning completion check.
2396  */
2397 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2398                                 long min)
2399 {
2400         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2401                 int ret;
2402
2403                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2404                 if (ret < 0)
2405                         return ret;
2406                 if (*nr_events >= min)
2407                         return 0;
2408         }
2409
2410         return 1;
2411 }
2412
2413 /*
2414  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2415  * find and complete them.
2416  */
2417 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2418 {
2419         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2420                 return;
2421
2422         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2423         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2424                 unsigned int nr_events = 0;
2425
2426                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2427
2428                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2429                 if (nr_events == 0)
2430                         break;
2431                 /*
2432                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2433                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2434                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2435                  */
2436                 if (need_resched()) {
2437                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2438                         cond_resched();
2439                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2440                 }
2441         }
2442         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2443 }
2444
2445 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2446 {
2447         unsigned int nr_events = 0;
2448         int iters = 0, ret = 0;
2449
2450         /*
2451          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2452          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2453          * that got punted to a workqueue.
2454          */
2455         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2456         do {
2457                 /*
2458                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2459                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2460                  * already triggered a CQE (eg in error).
2461                  */
2462                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2463                         break;
2464
2465                 /*
2466                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2467                  * application entering polling for a command before it gets
2468                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2469                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2470                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2471                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2472                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2473                  * very same mutex.
2474                  */
2475                 if (!(++iters & 7)) {
2476                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2477                         io_run_task_work();
2478                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2479                 }
2480
2481                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2482                 if (ret <= 0)
2483                         break;
2484                 ret = 0;
2485         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2486
2487         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2488         return ret;
2489 }
2490
2491 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2492 {
2493         /*
2494          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2495          * thread.
2496          */
2497         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2498                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2499
2500                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2501         }
2502         file_end_write(req->file);
2503 }
2504
2505 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2506                                   struct io_comp_state *cs)
2507 {
2508         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2509         int cflags = 0;
2510
2511         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2512                 kiocb_end_write(req);
2513
2514         if (res != req->result)
2515                 req_set_fail_links(req);
2516         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2517                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2518         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2519 }
2520
2521 #ifdef CONFIG_BLOCK
2522 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2523 {
2524         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2525         ssize_t ret = -ECANCELED;
2526         struct iov_iter iter;
2527         int rw;
2528
2529         if (error) {
2530                 ret = error;
2531                 goto end_req;
2532         }
2533
2534         switch (req->opcode) {
2535         case IORING_OP_READV:
2536         case IORING_OP_READ_FIXED:
2537         case IORING_OP_READ:
2538                 rw = READ;
2539                 break;
2540         case IORING_OP_WRITEV:
2541         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2542         case IORING_OP_WRITE:
2543                 rw = WRITE;
2544                 break;
2545         default:
2546                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2547                                 req->opcode);
2548                 goto end_req;
2549         }
2550
2551         if (!req->async_data) {
2552                 ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2553                 if (ret < 0)
2554                         goto end_req;
2555                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2556                 if (!ret)
2557                         return true;
2558                 kfree(iovec);
2559         } else {
2560                 return true;
2561         }
2562 end_req:
2563         req_set_fail_links(req);
2564         io_req_complete(req, ret);
2565         return false;
2566 }
2567 #endif
2568
2569 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2570 {
2571 #ifdef CONFIG_BLOCK
2572         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2573         int ret;
2574
2575         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2576                 return false;
2577         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2578                 return false;
2579
2580         ret = io_sq_thread_acquire_mm(req->ctx, req);
2581
2582         if (io_resubmit_prep(req, ret)) {
2583                 refcount_inc(&req->refs);
2584                 io_queue_async_work(req);
2585                 return true;
2586         }
2587
2588 #endif
2589         return false;
2590 }
2591
2592 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2593                              struct io_comp_state *cs)
2594 {
2595         if (!io_rw_reissue(req, res))
2596                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2597 }
2598
2599 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2600 {
2601         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2602
2603         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2604 }
2605
2606 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2607 {
2608         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2609
2610         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2611                 kiocb_end_write(req);
2612
2613         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2614                 req_set_fail_links(req);
2615
2616         WRITE_ONCE(req->result, res);
2617         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2618         smp_wmb();
2619         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2620 }
2621
2622 /*
2623  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2624  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2625  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2626  * accessing the kiocb cookie.
2627  */
2628 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2629 {
2630         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2631
2632         /*
2633          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2634          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2635          * different devices.
2636          */
2637         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2638                 ctx->poll_multi_file = false;
2639         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2640                 struct io_kiocb *list_req;
2641
2642                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2643                                                 inflight_entry);
2644                 if (list_req->file != req->file)
2645                         ctx->poll_multi_file = true;
2646         }
2647
2648         /*
2649          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2650          * it to the front so we find it first.
2651          */
2652         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2653                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2654         else
2655                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2656
2657         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2658             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2659                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2660 }
2661
2662 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2663 {
2664         if (state->has_refs)
2665                 fput_many(state->file, state->has_refs);
2666         state->file = NULL;
2667 }
2668
2669 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2670 {
2671         if (state->file)
2672                 __io_state_file_put(state);
2673 }
2674
2675 /*
2676  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2677  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2678  * has more than one submission.
2679  */
2680 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2681 {
2682         if (!state)
2683                 return fget(fd);
2684
2685         if (state->file) {
2686                 if (state->fd == fd) {
2687                         state->has_refs--;
2688                         return state->file;
2689                 }
2690                 __io_state_file_put(state);
2691         }
2692         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2693         if (!state->file)
2694                 return NULL;
2695
2696         state->fd = fd;
2697         state->has_refs = state->ios_left - 1;
2698         return state->file;
2699 }
2700
2701 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2702 {
2703 #ifdef CONFIG_BLOCK
2704         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2705 #else
2706         return true;
2707 #endif
2708 }
2709
2710 /*
2711  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2712  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2713  * inline.
2714  */
2715 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2716 {
2717         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2718
2719         if (S_ISBLK(mode)) {
2720                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2721                         return true;
2722                 return false;
2723         }
2724         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2725                 return true;
2726         if (S_ISREG(mode)) {
2727                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2728                     file->f_op != &io_uring_fops)
2729                         return true;
2730                 return false;
2731         }
2732
2733         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2734         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2735                 return true;
2736
2737         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2738                 return false;
2739
2740         if (rw == READ)
2741                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2742
2743         return file->f_op->write_iter != NULL;
2744 }
2745
2746 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2747 {
2748         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2749         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2750         unsigned ioprio;
2751         int ret;
2752
2753         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2754                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2755
2756         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2757         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2758                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2759                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2760         }
2761         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2762         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2763         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2764         if (unlikely(ret))
2765                 return ret;
2766
2767         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2768         if (ioprio) {
2769                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2770                 if (ret)
2771                         return ret;
2772
2773                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2774         } else
2775                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2776
2777         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2778         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2779                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2780
2781         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2782                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2783                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2784                         return -EOPNOTSUPP;
2785
2786                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2787                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2788                 req->iopoll_completed = 0;
2789         } else {
2790                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2791                         return -EINVAL;
2792                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2793         }
2794
2795         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2796         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2797         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2798         return 0;
2799 }
2800
2801 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2802 {
2803         switch (ret) {
2804         case -EIOCBQUEUED:
2805                 break;
2806         case -ERESTARTSYS:
2807         case -ERESTARTNOINTR:
2808         case -ERESTARTNOHAND:
2809         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2810                 /*
2811                  * We can't just restart the syscall, since previously
2812                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2813                  * IO with EINTR.
2814                  */
2815                 ret = -EINTR;
2816                 fallthrough;
2817         default:
2818                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2819         }
2820 }
2821
2822 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2823                        struct io_comp_state *cs)
2824 {
2825         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2826         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2827
2828         /* add previously done IO, if any */
2829         if (io && io->bytes_done > 0) {
2830                 if (ret < 0)
2831                         ret = io->bytes_done;
2832                 else
2833                         ret += io->bytes_done;
2834         }
2835
2836         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2837                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2838         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2839                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2840         else
2841                 io_rw_done(kiocb, ret);
2842 }
2843
2844 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2845                                struct iov_iter *iter)
2846 {
2847         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2848         size_t len = req->rw.len;
2849         struct io_mapped_ubuf *imu;
2850         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2851         size_t offset;
2852         u64 buf_addr;
2853
2854         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2855                 return -EFAULT;
2856         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2857         imu = &ctx->user_bufs[index];
2858         buf_addr = req->rw.addr;
2859
2860         /* overflow */
2861         if (buf_addr + len < buf_addr)
2862                 return -EFAULT;
2863         /* not inside the mapped region */
2864         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2865                 return -EFAULT;
2866
2867         /*
2868          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2869          * and advance us to the beginning.
2870          */
2871         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2872         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2873
2874         if (offset) {
2875                 /*
2876                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2877                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2878                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2879                  * we know that:
2880                  *
2881                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2882                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2883                  *    first and last bvec
2884                  *
2885                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2886                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2887                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2888                  * since we can just skip the first segment, which may not
2889                  * be PAGE_SIZE aligned.
2890                  */
2891                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2892
2893                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2894                         iov_iter_advance(iter, offset);
2895                 } else {
2896                         unsigned long seg_skip;
2897
2898                         /* skip first vec */
2899                         offset -= bvec->bv_len;
2900                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2901
2902                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2903                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2904                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2905                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2906                 }
2907         }
2908
2909         return len;
2910 }
2911
2912 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2913 {
2914         if (needs_lock)
2915                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2916 }
2917
2918 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2919 {
2920         /*
2921          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2922          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2923          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2924          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2925          */
2926         if (needs_lock)
2927                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2928 }
2929
2930 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2931                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2932                                           bool needs_lock)
2933 {
2934         struct io_buffer *head;
2935
2936         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2937                 return kbuf;
2938
2939         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2940
2941         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2942
2943         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2944         if (head) {
2945                 if (!list_empty(&head->list)) {
2946                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2947                                                         list);
2948                         list_del(&kbuf->list);
2949                 } else {
2950                         kbuf = head;
2951                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2952                 }
2953                 if (*len > kbuf->len)
2954                         *len = kbuf->len;
2955         } else {
2956                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2957         }
2958
2959         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2960
2961         return kbuf;
2962 }
2963
2964 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2965                                         bool needs_lock)
2966 {
2967         struct io_buffer *kbuf;
2968         u16 bgid;
2969
2970         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2971         bgid = req->buf_index;
2972         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2973         if (IS_ERR(kbuf))
2974                 return kbuf;
2975         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2976         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2977         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2978 }
2979
2980 #ifdef CONFIG_COMPAT
2981 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2982                                 bool needs_lock)
2983 {
2984         struct compat_iovec __user *uiov;
2985         compat_ssize_t clen;
2986         void __user *buf;
2987         ssize_t len;
2988
2989         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2990         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2991                 return -EFAULT;
2992         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2993                 return -EFAULT;
2994         if (clen < 0)
2995                 return -EINVAL;
2996
2997         len = clen;
2998         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2999         if (IS_ERR(buf))
3000                 return PTR_ERR(buf);
3001         iov[0].iov_base = buf;
3002         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3003         return 0;
3004 }
3005 #endif
3006
3007 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3008                                       bool needs_lock)
3009 {
3010         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3011         void __user *buf;
3012         ssize_t len;
3013
3014         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3015                 return -EFAULT;
3016
3017         len = iov[0].iov_len;
3018         if (len < 0)
3019                 return -EINVAL;
3020         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3021         if (IS_ERR(buf))
3022                 return PTR_ERR(buf);
3023         iov[0].iov_base = buf;
3024         iov[0].iov_len = len;
3025         return 0;
3026 }
3027
3028 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3029                                     bool needs_lock)
3030 {
3031         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3032                 struct io_buffer *kbuf;
3033
3034                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3035                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3036                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3037                 return 0;
3038         }
3039         if (!req->rw.len)
3040                 return 0;
3041         else if (req->rw.len > 1)
3042                 return -EINVAL;
3043
3044 #ifdef CONFIG_COMPAT
3045         if (req->ctx->compat)
3046                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3047 #endif
3048
3049         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3050 }
3051
3052 static ssize_t __io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3053                                  struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3054                                  bool needs_lock)
3055 {
3056         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3057         size_t sqe_len = req->rw.len;
3058         ssize_t ret;
3059         u8 opcode;
3060
3061         opcode = req->opcode;
3062         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3063                 *iovec = NULL;
3064                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3065         }
3066
3067         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3068         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3069                 return -EINVAL;
3070
3071         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3072                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3073                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3074                         if (IS_ERR(buf))
3075                                 return PTR_ERR(buf);
3076                         req->rw.len = sqe_len;
3077                 }
3078
3079                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3080                 *iovec = NULL;
3081                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
3082         }
3083
3084         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3085                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3086                 if (!ret) {
3087                         ret = (*iovec)->iov_len;
3088                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
3089                 }
3090                 *iovec = NULL;
3091                 return ret;
3092         }
3093
3094         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3095                               req->ctx->compat);
3096 }
3097
3098 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3099                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3100                                bool needs_lock)
3101 {
3102         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3103
3104         if (!iorw)
3105                 return __io_import_iovec(rw, req, iovec, iter, needs_lock);
3106         *iovec = NULL;
3107         return iov_iter_count(&iorw->iter);
3108 }
3109
3110 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3111 {
3112         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3113 }
3114
3115 /*
3116  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3117  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3118  */
3119 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3120 {
3121         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3122         struct file *file = req->file;
3123         ssize_t ret = 0;
3124
3125         /*
3126          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3127          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3128          * the kiocb to be handled from an async context.
3129          */
3130         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3131                 return -EOPNOTSUPP;
3132         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3133                 return -EAGAIN;
3134
3135         while (iov_iter_count(iter)) {
3136                 struct iovec iovec;
3137                 ssize_t nr;
3138
3139                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3140                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3141                 } else {
3142                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3143                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3144                 }
3145
3146                 if (rw == READ) {
3147                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3148                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3149                 } else {
3150                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3151                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3152                 }
3153
3154                 if (nr < 0) {
3155                         if (!ret)
3156                                 ret = nr;
3157                         break;
3158                 }
3159                 ret += nr;
3160                 if (nr != iovec.iov_len)
3161                         break;
3162                 req->rw.len -= nr;
3163                 req->rw.addr += nr;
3164                 iov_iter_advance(iter, nr);
3165         }
3166
3167         return ret;
3168 }
3169
3170 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3171                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3172 {
3173         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3174
3175         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3176         rw->free_iovec = iovec;
3177         rw->bytes_done = 0;
3178         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3179         if (iter->type == ITER_BVEC)
3180                 return;
3181         if (!iovec) {
3182                 unsigned iov_off = 0;
3183
3184                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3185                 if (iter->iov != fast_iov) {
3186                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3187                         rw->iter.iov += iov_off;
3188                 }
3189                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3190                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3191                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3192         } else {
3193                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3194         }
3195 }
3196
3197 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3198 {
3199         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3200         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3201         return req->async_data == NULL;
3202 }
3203
3204 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3205 {
3206         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3207                 return 0;
3208
3209         return  __io_alloc_async_data(req);
3210 }
3211
3212 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3213                              const struct iovec *fast_iov,
3214                              struct iov_iter *iter, bool force)
3215 {
3216         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3217                 return 0;
3218         if (!req->async_data) {
3219                 if (__io_alloc_async_data(req))
3220                         return -ENOMEM;
3221
3222                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3223         }
3224         return 0;
3225 }
3226
3227 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3228 {
3229         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3230         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3231         ssize_t ret;
3232
3233         ret = __io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3234         if (unlikely(ret < 0))
3235                 return ret;
3236
3237         iorw->bytes_done = 0;
3238         iorw->free_iovec = iov;
3239         if (iov)
3240                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3241         return 0;
3242 }
3243
3244 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3245 {
3246         ssize_t ret;
3247
3248         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3249         if (ret)
3250                 return ret;
3251
3252         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3253                 return -EBADF;
3254
3255         /* either don't need iovec imported or already have it */
3256         if (!req->async_data)
3257                 return 0;
3258         return io_rw_prep_async(req, READ);
3259 }
3260
3261 /*
3262  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3263  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3264  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3265  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3266  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3267  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3268  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3269  * slow path.
3270  */
3271 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3272                              int sync, void *arg)
3273 {
3274         struct wait_page_queue *wpq;
3275         struct io_kiocb *req = wait->private;
3276         struct wait_page_key *key = arg;
3277         int ret;
3278
3279         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3280
3281         if (!wake_page_match(wpq, key))
3282                 return 0;
3283
3284         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3285         list_del_init(&wait->entry);
3286
3287         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
3288         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3289
3290         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3291         refcount_inc(&req->refs);
3292         ret = io_req_task_work_add(req, true);
3293         if (unlikely(ret)) {
3294                 struct task_struct *tsk;
3295
3296                 /* queue just for cancelation */
3297                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
3298                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
3299                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
3300                 wake_up_process(tsk);
3301         }
3302         return 1;
3303 }
3304
3305 /*
3306  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3307  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3308  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3309  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3310  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3311  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3312  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3313  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3314  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3315  * async worker threads for a blocking retry.
3316  */
3317 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3318 {
3319         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3320         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3321         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3322
3323         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3324         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3325                 return false;
3326
3327         /* Only for buffered IO */
3328         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3329                 return false;
3330
3331         /*
3332          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3333          * support callback based unlocks
3334          */
3335         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3336                 return false;
3337
3338         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3339         wait->wait.private = req;
3340         wait->wait.flags = 0;
3341         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3342         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3343         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3344         kiocb->ki_waitq = wait;
3345         return true;
3346 }
3347
3348 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3349 {
3350         if (req->file->f_op->read_iter)
3351                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3352         else if (req->file->f_op->read)
3353                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3354         else
3355                 return -EINVAL;
3356 }
3357
3358 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3359                    struct io_comp_state *cs)
3360 {
3361         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3362         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3363         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3364         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3365         ssize_t io_size, ret, ret2;
3366         size_t iov_count;
3367         bool no_async;
3368
3369         if (rw)
3370                 iter = &rw->iter;
3371
3372         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3373         if (ret < 0)
3374                 return ret;
3375         iov_count = iov_iter_count(iter);
3376         io_size = ret;
3377         req->result = io_size;
3378         ret = 0;
3379
3380         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3381         if (!force_nonblock)
3382                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3383         else
3384                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3385
3386
3387         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3388         no_async = force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ);
3389         if (no_async)
3390                 goto copy_iov;
3391
3392         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3393         if (unlikely(ret))
3394                 goto out_free;
3395
3396         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3397
3398         if (!ret) {
3399                 goto done;
3400         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3401                 ret = 0;
3402                 goto out_free;
3403         } else if (ret == -EAGAIN) {
3404                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3405                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3406                         goto done;
3407                 /* no retry on NONBLOCK marked file */
3408                 if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3409                         goto done;
3410                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3411                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3412                 ret = 0;
3413                 goto copy_iov;
3414         } else if (ret < 0) {
3415                 /* make sure -ERESTARTSYS -> -EINTR is done */
3416                 goto done;
3417         }
3418
3419         /* read it all, or we did blocking attempt. no retry. */
3420         if (!iov_iter_count(iter) || !force_nonblock ||
3421             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3422                 goto done;
3423
3424         io_size -= ret;
3425 copy_iov:
3426         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3427         if (ret2) {
3428                 ret = ret2;
3429                 goto out_free;
3430         }
3431         if (no_async)
3432                 return -EAGAIN;
3433         rw = req->async_data;
3434         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3435         iovec = NULL;
3436         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3437         iter = &rw->iter;
3438 retry:
3439         rw->bytes_done += ret;
3440         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3441         if (!io_rw_should_retry(req)) {
3442                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3443                 return -EAGAIN;
3444         }
3445
3446         /*
3447          * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If we
3448          * get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the desired
3449          * page gets unlocked. We can also get a partial read here, and if we
3450          * do, then just retry at the new offset.
3451          */
3452         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3453         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3454                 ret = 0;
3455                 goto out_free;
3456         } else if (ret > 0 && ret < io_size) {
3457                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3458                 goto retry;
3459         }
3460 done:
3461         kiocb_done(kiocb, ret, cs);
3462         ret = 0;
3463 out_free:
3464         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3465         if (iovec)
3466                 kfree(iovec);
3467         return ret;
3468 }
3469
3470 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3471 {
3472         ssize_t ret;
3473
3474         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3475         if (ret)
3476                 return ret;
3477
3478         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3479                 return -EBADF;
3480
3481         /* either don't need iovec imported or already have it */
3482         if (!req->async_data)
3483                 return 0;
3484         return io_rw_prep_async(req, WRITE);
3485 }
3486
3487 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3488                     struct io_comp_state *cs)
3489 {
3490         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3491         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3492         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3493         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3494         size_t iov_count;
3495         ssize_t ret, ret2, io_size;
3496
3497         if (rw)
3498                 iter = &rw->iter;
3499
3500         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3501         if (ret < 0)
3502                 return ret;
3503         iov_count = iov_iter_count(iter);
3504         io_size = ret;
3505         req->result = io_size;
3506
3507         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3508         if (!force_nonblock)
3509                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3510         else
3511                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3512
3513         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3514         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3515                 goto copy_iov;
3516
3517         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3518         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3519             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3520                 goto copy_iov;
3521
3522         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3523         if (unlikely(ret))
3524                 goto out_free;
3525
3526         /*
3527          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3528          * which will be released by another thread in
3529          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3530          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3531          * we return to userspace.
3532          */
3533         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3534                 __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
3535                                         SB_FREEZE_WRITE, true);
3536                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3537                                         SB_FREEZE_WRITE);
3538         }
3539         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3540
3541         if (req->file->f_op->write_iter)
3542                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3543         else if (req->file->f_op->write)
3544                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3545         else
3546                 ret2 = -EINVAL;
3547
3548         /*
3549          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3550          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3551          */
3552         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3553                 ret2 = -EAGAIN;
3554         /* no retry on NONBLOCK marked file */
3555         if (ret2 == -EAGAIN && (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3556                 goto done;
3557         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3558                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3559                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3560                         goto copy_iov;
3561 done:
3562                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3563         } else {
3564 copy_iov:
3565                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3566                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3567                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3568                 if (!ret)
3569                         return -EAGAIN;
3570         }
3571 out_free:
3572         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3573         if (iovec)
3574                 kfree(iovec);
3575         return ret;
3576 }
3577
3578 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3579                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3580 {
3581         struct io_splice* sp = &req->splice;
3582         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3583
3584         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3585                 return -EINVAL;
3586
3587         sp->file_in = NULL;
3588         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3589         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3590
3591         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3592                 return -EINVAL;
3593
3594         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3595                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3596         if (!sp->file_in)
3597                 return -EBADF;
3598         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3599
3600         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3601                 /*
3602                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3603                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3604                  */
3605                 io_req_init_async(req);
3606                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3607         }
3608
3609         return 0;
3610 }
3611
3612 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3613                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3614 {
3615         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3616                 return -EINVAL;
3617         return __io_splice_prep(req, sqe);
3618 }
3619
3620 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3621 {
3622         struct io_splice *sp = &req->splice;
3623         struct file *in = sp->file_in;
3624         struct file *out = sp->file_out;
3625         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3626         long ret = 0;
3627
3628         if (force_nonblock)
3629                 return -EAGAIN;
3630         if (sp->len)
3631                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3632
3633         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3634         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3635
3636         if (ret != sp->len)
3637                 req_set_fail_links(req);
3638         io_req_complete(req, ret);
3639         return 0;
3640 }
3641
3642 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3643 {
3644         struct io_splice* sp = &req->splice;
3645
3646         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3647         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3648         return __io_splice_prep(req, sqe);
3649 }
3650
3651 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3652 {
3653         struct io_splice *sp = &req->splice;
3654         struct file *in = sp->file_in;
3655         struct file *out = sp->file_out;
3656         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3657         loff_t *poff_in, *poff_out;
3658         long ret = 0;
3659
3660         if (force_nonblock)
3661                 return -EAGAIN;
3662
3663         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3664         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3665
3666         if (sp->len)
3667                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3668
3669         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3670         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3671
3672         if (ret != sp->len)
3673                 req_set_fail_links(req);
3674         io_req_complete(req, ret);
3675         return 0;
3676 }
3677
3678 /*
3679  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3680  */
3681 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3682 {
3683         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3684
3685         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3686                 return -EINVAL;
3687
3688         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3689         return 0;
3690 }
3691
3692 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3693 {
3694         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3695
3696         if (!req->file)
3697                 return -EBADF;
3698
3699         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3700                 return -EINVAL;
3701         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3702                 return -EINVAL;
3703
3704         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3705         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3706                 return -EINVAL;
3707
3708         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3709         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3710         return 0;
3711 }
3712
3713 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3714 {
3715         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3716         int ret;
3717
3718         /* fsync always requires a blocking context */
3719         if (force_nonblock)
3720                 return -EAGAIN;
3721
3722         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3723                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3724                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3725         if (ret < 0)
3726                 req_set_fail_links(req);
3727         io_req_complete(req, ret);
3728         return 0;
3729 }
3730
3731 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3732                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3733 {
3734         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3735                 return -EINVAL;
3736         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3737                 return -EINVAL;
3738
3739         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3740         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3741         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3742         return 0;
3743 }
3744
3745 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3746 {
3747         int ret;
3748
3749         /* fallocate always requiring blocking context */
3750         if (force_nonblock)
3751                 return -EAGAIN;
3752         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3753                                 req->sync.len);
3754         if (ret < 0)
3755                 req_set_fail_links(req);
3756         io_req_complete(req, ret);
3757         return 0;
3758 }
3759
3760 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3761 {
3762         const char __user *fname;
3763         int ret;
3764
3765         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3766                 return -EINVAL;
3767         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3768                 return -EBADF;
3769
3770         /* open.how should be already initialised */
3771         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3772                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3773
3774         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3775         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3776         req->open.filename = getname(fname);
3777         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3778                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3779                 req->open.filename = NULL;
3780                 return ret;
3781         }
3782         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3783         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3784         return 0;
3785 }
3786
3787 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3788 {
3789         u64 flags, mode;
3790
3791         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3792                 return -EINVAL;
3793         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3794         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3795         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3796         return __io_openat_prep(req, sqe);
3797 }
3798
3799 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3800 {
3801         struct open_how __user *how;
3802         size_t len;
3803         int ret;
3804
3805         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3806                 return -EINVAL;
3807         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3808         len = READ_ONCE(sqe->len);
3809         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3810                 return -EINVAL;
3811
3812         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3813                                         len);
3814         if (ret)
3815                 return ret;
3816
3817         return __io_openat_prep(req, sqe);
3818 }
3819
3820 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3821 {
3822         struct open_flags op;
3823         struct file *file;
3824         int ret;
3825
3826         if (force_nonblock)
3827                 return -EAGAIN;
3828
3829         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3830         if (ret)
3831                 goto err;
3832
3833         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3834         if (ret < 0)
3835                 goto err;
3836
3837         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3838         if (IS_ERR(file)) {
3839                 put_unused_fd(ret);
3840                 ret = PTR_ERR(file);
3841         } else {
3842                 fsnotify_open(file);
3843                 fd_install(ret, file);
3844         }
3845 err:
3846         putname(req->open.filename);
3847         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3848         if (ret < 0)
3849                 req_set_fail_links(req);
3850         io_req_complete(req, ret);
3851         return 0;
3852 }
3853
3854 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3855 {
3856         return io_openat2(req, force_nonblock);
3857 }
3858
3859 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3860                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3861 {
3862         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3863         u64 tmp;
3864
3865         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3866                 return -EINVAL;
3867
3868         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3869         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3870                 return -EINVAL;
3871
3872         memset(p, 0, sizeof(*p));
3873         p->nbufs = tmp;
3874         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3875         return 0;
3876 }
3877
3878 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3879                                int bgid, unsigned nbufs)
3880 {
3881         unsigned i = 0;
3882
3883         /* shouldn't happen */
3884         if (!nbufs)
3885                 return 0;
3886
3887         /* the head kbuf is the list itself */
3888         while (!list_empty(&buf->list)) {
3889                 struct io_buffer *nxt;
3890
3891                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3892                 list_del(&nxt->list);
3893                 kfree(nxt);
3894                 if (++i == nbufs)
3895                         return i;
3896         }
3897         i++;
3898         kfree(buf);
3899         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3900
3901         return i;
3902 }
3903
3904 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3905                              struct io_comp_state *cs)
3906 {
3907         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3908         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3909         struct io_buffer *head;
3910         int ret = 0;
3911
3912         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3913
3914         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3915
3916         ret = -ENOENT;
3917         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3918         if (head)
3919                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3920
3921         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3922         if (ret < 0)
3923                 req_set_fail_links(req);
3924         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3925         return 0;
3926 }
3927
3928 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3929                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3930 {
3931         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3932         u64 tmp;
3933
3934         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3935                 return -EINVAL;
3936
3937         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3938         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3939                 return -E2BIG;
3940         p->nbufs = tmp;
3941         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3942         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3943
3944         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3945                 return -EFAULT;
3946
3947         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3948         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3949         if (tmp > USHRT_MAX)
3950                 return -E2BIG;
3951         p->bid = tmp;
3952         return 0;
3953 }
3954
3955 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3956 {
3957         struct io_buffer *buf;
3958         u64 addr = pbuf->addr;
3959         int i, bid = pbuf->bid;
3960
3961         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3962                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3963                 if (!buf)
3964                         break;
3965
3966                 buf->addr = addr;
3967                 buf->len = pbuf->len;
3968                 buf->bid = bid;
3969                 addr += pbuf->len;
3970                 bid++;
3971                 if (!*head) {
3972                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3973                         *head = buf;
3974                 } else {
3975                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3976                 }
3977         }
3978
3979         return i ? i : -ENOMEM;
3980 }
3981
3982 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3983                               struct io_comp_state *cs)
3984 {
3985         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3986         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3987         struct io_buffer *head, *list;
3988         int ret = 0;
3989
3990         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3991
3992         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3993
3994         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3995
3996         ret = io_add_buffers(p, &head);
3997         if (ret < 0)
3998                 goto out;
3999
4000         if (!list) {
4001                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
4002                                         GFP_KERNEL);
4003                 if (ret < 0) {
4004                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4005                         goto out;
4006                 }
4007         }
4008 out:
4009         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4010         if (ret < 0)
4011                 req_set_fail_links(req);
4012         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4013         return 0;
4014 }
4015
4016 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4017                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4018 {
4019 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4020         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4021                 return -EINVAL;
4022         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4023                 return -EINVAL;
4024
4025         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4026         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4027         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4028
4029         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4030                 struct epoll_event __user *ev;
4031
4032                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4033                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4034                         return -EFAULT;
4035         }
4036
4037         return 0;
4038 #else
4039         return -EOPNOTSUPP;
4040 #endif
4041 }
4042
4043 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4044                         struct io_comp_state *cs)
4045 {
4046 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4047         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4048         int ret;
4049
4050         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4051         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4052                 return -EAGAIN;
4053
4054         if (ret < 0)
4055                 req_set_fail_links(req);
4056         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4057         return 0;
4058 #else
4059         return -EOPNOTSUPP;
4060 #endif
4061 }
4062
4063 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4064 {
4065 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4066         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4067                 return -EINVAL;
4068         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4069                 return -EINVAL;
4070
4071         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4072         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4073         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4074         return 0;
4075 #else
4076         return -EOPNOTSUPP;
4077 #endif
4078 }
4079
4080 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4081 {
4082 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4083         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4084         int ret;
4085
4086         if (force_nonblock)
4087                 return -EAGAIN;
4088
4089         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
4090         if (ret < 0)
4091                 req_set_fail_links(req);
4092         io_req_complete(req, ret);
4093         return 0;
4094 #else
4095         return -EOPNOTSUPP;
4096 #endif
4097 }
4098
4099 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4100 {
4101         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4102                 return -EINVAL;
4103         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4104                 return -EINVAL;
4105
4106         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4107         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4108         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4109         return 0;
4110 }
4111
4112 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4113 {
4114         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4115         int ret;
4116
4117         if (force_nonblock) {
4118                 switch (fa->advice) {
4119                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4120                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4121                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4122                         break;
4123                 default:
4124                         return -EAGAIN;
4125                 }
4126         }
4127
4128         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4129         if (ret < 0)
4130                 req_set_fail_links(req);
4131         io_req_complete(req, ret);
4132         return 0;
4133 }
4134
4135 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4136 {
4137         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4138                 return -EINVAL;
4139         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4140                 return -EINVAL;
4141         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4142                 return -EBADF;
4143
4144         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4145         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4146         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4147         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4148         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4149
4150         return 0;
4151 }
4152
4153 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4154 {
4155         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4156         int ret;
4157
4158         if (force_nonblock) {
4159                 /* only need file table for an actual valid fd */
4160                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4161                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4162                 return -EAGAIN;
4163         }
4164
4165         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4166                        ctx->buffer);
4167
4168         if (ret < 0)
4169                 req_set_fail_links(req);
4170         io_req_complete(req, ret);
4171         return 0;
4172 }
4173
4174 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4175 {
4176         /*
4177          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
4178          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
4179          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
4180          */
4181         io_req_init_async(req);
4182         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
4183
4184         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4185                 return -EINVAL;
4186         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4187             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4188                 return -EINVAL;
4189         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4190                 return -EBADF;
4191
4192         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4193         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops))
4194                 return -EBADF;
4195
4196         req->close.put_file = NULL;
4197         return 0;
4198 }
4199
4200 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4201                     struct io_comp_state *cs)
4202 {
4203         struct io_close *close = &req->close;
4204         int ret;
4205
4206         /* might be already done during nonblock submission */
4207         if (!close->put_file) {
4208                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
4209                 if (ret < 0)
4210                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
4211         }
4212
4213         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4214         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
4215                 /* was never set, but play safe */
4216                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
4217                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
4218                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4219                 return -EAGAIN;
4220         }
4221
4222         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4223         ret = filp_close(close->put_file, req->work.identity->files);
4224         if (ret < 0)
4225                 req_set_fail_links(req);
4226         fput(close->put_file);
4227         close->put_file = NULL;
4228         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4229         return 0;
4230 }
4231
4232 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4233 {
4234         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4235
4236         if (!req->file)
4237                 return -EBADF;
4238
4239         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4240                 return -EINVAL;
4241         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4242                 return -EINVAL;
4243
4244         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4245         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4246         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4247         return 0;
4248 }
4249
4250 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4251 {
4252         int ret;
4253
4254         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4255         if (force_nonblock)
4256                 return -EAGAIN;
4257
4258         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4259                                 req->sync.flags);
4260         if (ret < 0)
4261                 req_set_fail_links(req);
4262         io_req_complete(req, ret);
4263         return 0;
4264 }
4265
4266 #if defined(CONFIG_NET)
4267 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4268                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4269 {
4270         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4271
4272         if (async_msg)
4273                 return -EAGAIN;
4274         if (io_alloc_async_data(req)) {
4275                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4276                         kfree(kmsg->iov);
4277                 return -ENOMEM;
4278         }
4279         async_msg = req->async_data;
4280         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4281         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4282         return -EAGAIN;
4283 }
4284
4285 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4286                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4287 {
4288         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4289         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4290         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4291                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
4292 }
4293
4294 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4295 {
4296         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4297         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4298         int ret;
4299
4300         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4301                 return -EINVAL;
4302
4303         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4304         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4305         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4306
4307 #ifdef CONFIG_COMPAT
4308         if (req->ctx->compat)
4309                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4310 #endif
4311
4312         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4313                 return 0;
4314         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4315         if (!ret)
4316                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4317         return ret;
4318 }
4319
4320 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4321                       struct io_comp_state *cs)
4322 {
4323         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4324         struct socket *sock;
4325         unsigned flags;
4326         int ret;
4327
4328         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4329         if (unlikely(!sock))
4330                 return ret;
4331
4332         if (req->async_data) {
4333                 kmsg = req->async_data;
4334                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4335                 /* if iov is set, it's allocated already */
4336                 if (!kmsg->iov)
4337                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4338                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4339         } else {
4340                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4341                 if (ret)
4342                         return ret;
4343                 kmsg = &iomsg;
4344         }
4345
4346         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4347         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4348                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4349         else if (force_nonblock)
4350                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4351
4352         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4353         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4354                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4355         if (ret == -ERESTARTSYS)
4356                 ret = -EINTR;
4357
4358         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4359                 kfree(kmsg->iov);
4360         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4361         if (ret < 0)
4362                 req_set_fail_links(req);
4363         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4364         return 0;
4365 }
4366
4367 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4368                    struct io_comp_state *cs)
4369 {
4370         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4371         struct msghdr msg;
4372         struct iovec iov;
4373         struct socket *sock;
4374         unsigned flags;
4375         int ret;
4376
4377         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4378         if (unlikely(!sock))
4379                 return ret;
4380
4381         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4382         if (unlikely(ret))
4383                 return ret;
4384
4385         msg.msg_name = NULL;
4386         msg.msg_control = NULL;
4387         msg.msg_controllen = 0;
4388         msg.msg_namelen = 0;
4389
4390         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4391         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4392                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4393         else if (force_nonblock)
4394                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4395
4396         msg.msg_flags = flags;
4397         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4398         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4399                 return -EAGAIN;
4400         if (ret == -ERESTARTSYS)
4401                 ret = -EINTR;
4402
4403         if (ret < 0)
4404                 req_set_fail_links(req);
4405         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4406         return 0;
4407 }
4408
4409 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4410                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4411 {
4412         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4413         struct iovec __user *uiov;
4414         size_t iov_len;
4415         int ret;
4416
4417         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4418                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4419         if (ret)
4420                 return ret;
4421
4422         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4423                 if (iov_len > 1)
4424                         return -EINVAL;
4425                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4426                         return -EFAULT;
4427                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4428                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4429                                 sr->len);
4430                 iomsg->iov = NULL;
4431         } else {
4432                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4433                                      &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4434                                      false);
4435                 if (ret > 0)
4436                         ret = 0;
4437         }
4438
4439         return ret;
4440 }
4441
4442 #ifdef CONFIG_COMPAT
4443 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4444                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4445 {
4446         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4447         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4448         struct compat_iovec __user *uiov;
4449         compat_uptr_t ptr;
4450         compat_size_t len;
4451         int ret;
4452
4453         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4454         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4455                                         &ptr, &len);
4456         if (ret)
4457                 return ret;
4458
4459         uiov = compat_ptr(ptr);
4460         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4461                 compat_ssize_t clen;
4462
4463                 if (len > 1)
4464                         return -EINVAL;
4465                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4466                         return -EFAULT;
4467                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4468                         return -EFAULT;
4469                 if (clen < 0)
4470                         return -EINVAL;
4471                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4472                 iomsg->iov = NULL;
4473         } else {
4474                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4475                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->iov,
4476                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4477                 if (ret < 0)
4478                         return ret;
4479         }
4480
4481         return 0;
4482 }
4483 #endif
4484
4485 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4486                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4487 {
4488         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4489         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4490
4491 #ifdef CONFIG_COMPAT
4492         if (req->ctx->compat)
4493                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4494 #endif
4495
4496         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4497 }
4498
4499 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4500                                                bool needs_lock)
4501 {
4502         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4503         struct io_buffer *kbuf;
4504
4505         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4506         if (IS_ERR(kbuf))
4507                 return kbuf;
4508
4509         sr->kbuf = kbuf;
4510         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4511         return kbuf;
4512 }
4513
4514 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4515 {
4516         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4517 }
4518
4519 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4520                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4521 {
4522         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4523         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4524         int ret;
4525
4526         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4527                 return -EINVAL;
4528
4529         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4530         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4531         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4532         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4533
4534 #ifdef CONFIG_COMPAT
4535         if (req->ctx->compat)
4536                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4537 #endif
4538
4539         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4540                 return 0;
4541         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4542         if (!ret)
4543                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4544         return ret;
4545 }
4546
4547 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4548                       struct io_comp_state *cs)
4549 {
4550         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4551         struct socket *sock;
4552         struct io_buffer *kbuf;
4553         unsigned flags;
4554         int ret, cflags = 0;
4555
4556         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4557         if (unlikely(!sock))
4558                 return ret;
4559
4560         if (req->async_data) {
4561                 kmsg = req->async_data;
4562                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4563                 /* if iov is set, it's allocated already */
4564                 if (!kmsg->iov)
4565                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4566                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4567         } else {
4568                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4569                 if (ret)
4570                         return ret;
4571                 kmsg = &iomsg;
4572         }
4573
4574         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4575                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4576                 if (IS_ERR(kbuf))
4577                         return PTR_ERR(kbuf);
4578                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4579                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4580                                 1, req->sr_msg.len);
4581         }
4582
4583         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4584         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4585                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4586         else if (force_nonblock)
4587                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4588
4589         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4590                                         kmsg->uaddr, flags);
4591         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4592                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4593         if (ret == -ERESTARTSYS)
4594                 ret = -EINTR;
4595
4596         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4597                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4598         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4599                 kfree(kmsg->iov);
4600         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4601         if (ret < 0)
4602                 req_set_fail_links(req);
4603         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4604         return 0;
4605 }
4606
4607 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4608                    struct io_comp_state *cs)
4609 {
4610         struct io_buffer *kbuf;
4611         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4612         struct msghdr msg;
4613         void __user *buf = sr->buf;
4614         struct socket *sock;
4615         struct iovec iov;
4616         unsigned flags;
4617         int ret, cflags = 0;
4618
4619         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4620         if (unlikely(!sock))
4621                 return ret;
4622
4623         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4624                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4625                 if (IS_ERR(kbuf))
4626                         return PTR_ERR(kbuf);
4627                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4628         }
4629
4630         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4631         if (unlikely(ret))
4632                 goto out_free;
4633
4634         msg.msg_name = NULL;
4635         msg.msg_control = NULL;
4636         msg.msg_controllen = 0;
4637         msg.msg_namelen = 0;
4638         msg.msg_iocb = NULL;
4639         msg.msg_flags = 0;
4640
4641         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4642         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4643                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4644         else if (force_nonblock)
4645                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4646
4647         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4648         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4649                 return -EAGAIN;
4650         if (ret == -ERESTARTSYS)
4651                 ret = -EINTR;
4652 out_free:
4653         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4654                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4655         if (ret < 0)
4656                 req_set_fail_links(req);
4657         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4658         return 0;
4659 }
4660
4661 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4662 {
4663         struct io_accept *accept = &req->accept;
4664
4665         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4666                 return -EINVAL;
4667         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4668                 return -EINVAL;
4669
4670         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4671         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4672         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4673         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4674         return 0;
4675 }
4676
4677 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4678                      struct io_comp_state *cs)
4679 {
4680         struct io_accept *accept = &req->accept;
4681         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4682         int ret;
4683
4684         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4685                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4686
4687         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4688                                         accept->addr_len, accept->flags,
4689                                         accept->nofile);
4690         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4691                 return -EAGAIN;
4692         if (ret < 0) {
4693                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4694                         ret = -EINTR;
4695                 req_set_fail_links(req);
4696         }
4697         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4698         return 0;
4699 }
4700
4701 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4702 {
4703         struct io_connect *conn = &req->connect;
4704         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4705
4706         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4707                 return -EINVAL;
4708         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4709                 return -EINVAL;
4710
4711         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4712         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4713
4714         if (!io)
4715                 return 0;
4716
4717         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4718                                         &io->address);
4719 }
4720
4721 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4722                       struct io_comp_state *cs)
4723 {
4724         struct io_async_connect __io, *io;
4725         unsigned file_flags;
4726         int ret;
4727
4728         if (req->async_data) {
4729                 io = req->async_data;
4730         } else {
4731                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4732                                                 req->connect.addr_len,
4733                                                 &__io.address);
4734                 if (ret)
4735                         goto out;
4736                 io = &__io;
4737         }
4738
4739         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4740
4741         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4742                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4743         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4744                 if (req->async_data)
4745                         return -EAGAIN;
4746                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4747                         ret = -ENOMEM;
4748                         goto out;
4749                 }
4750                 io = req->async_data;
4751                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4752                 return -EAGAIN;
4753         }
4754         if (ret == -ERESTARTSYS)
4755                 ret = -EINTR;
4756 out:
4757         if (ret < 0)
4758                 req_set_fail_links(req);
4759         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4760         return 0;
4761 }
4762 #else /* !CONFIG_NET */
4763 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4764 {
4765         return -EOPNOTSUPP;
4766 }
4767
4768 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4769                       struct io_comp_state *cs)
4770 {
4771         return -EOPNOTSUPP;
4772 }
4773
4774 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4775                    struct io_comp_state *cs)
4776 {
4777         return -EOPNOTSUPP;
4778 }
4779
4780 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4781                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4782 {
4783         return -EOPNOTSUPP;
4784 }
4785
4786 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4787                       struct io_comp_state *cs)
4788 {
4789         return -EOPNOTSUPP;
4790 }
4791
4792 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4793                    struct io_comp_state *cs)
4794 {
4795         return -EOPNOTSUPP;
4796 }
4797
4798 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4799 {
4800         return -EOPNOTSUPP;
4801 }
4802
4803 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4804                      struct io_comp_state *cs)
4805 {
4806         return -EOPNOTSUPP;
4807 }
4808
4809 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4810 {
4811         return -EOPNOTSUPP;
4812 }
4813
4814 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4815                       struct io_comp_state *cs)
4816 {
4817         return -EOPNOTSUPP;
4818 }
4819 #endif /* CONFIG_NET */
4820
4821 struct io_poll_table {
4822         struct poll_table_struct pt;
4823         struct io_kiocb *req;
4824         int error;
4825 };
4826
4827 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4828                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4829 {
4830         bool twa_signal_ok;
4831         int ret;
4832
4833         /* for instances that support it check for an event match first: */
4834         if (mask && !(mask & poll->events))
4835                 return 0;
4836
4837         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4838
4839         list_del_init(&poll->wait.entry);
4840
4841         req->result = mask;
4842         init_task_work(&req->task_work, func);
4843         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4844
4845         /*
4846          * If we using the signalfd wait_queue_head for this wakeup, then
4847          * it's not safe to use TWA_SIGNAL as we could be recursing on the
4848          * tsk->sighand->siglock on doing the wakeup. Should not be needed
4849          * either, as the normal wakeup will suffice.
4850          */
4851         twa_signal_ok = (poll->head != &req->task->sighand->signalfd_wqh);
4852
4853         /*
4854          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4855          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4856          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4857          * have the needed state needed for it anyway.
4858          */
4859         ret = io_req_task_work_add(req, twa_signal_ok);
4860         if (unlikely(ret)) {
4861                 struct task_struct *tsk;
4862
4863                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4864                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4865                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
4866                 wake_up_process(tsk);
4867         }
4868         return 1;
4869 }
4870
4871 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4872         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4873 {
4874         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4875
4876         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4877                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4878
4879                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4880         }
4881
4882         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4883         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4884                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4885                 return true;
4886         }
4887
4888         return false;
4889 }
4890
4891 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4892 {
4893         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4894         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4895                 return req->async_data;
4896         return req->apoll->double_poll;
4897 }
4898
4899 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4900 {
4901         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4902                 return &req->poll;
4903         return &req->apoll->poll;
4904 }
4905
4906 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4907 {
4908         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4909
4910         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4911
4912         if (poll && poll->head) {
4913                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4914
4915                 spin_lock(&head->lock);
4916                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4917                 if (poll->wait.private)
4918                         refcount_dec(&req->refs);
4919                 poll->head = NULL;
4920                 spin_unlock(&head->lock);
4921         }
4922 }
4923
4924 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4925 {
4926         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4927
4928         io_poll_remove_double(req);
4929         req->poll.done = true;
4930         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4931         io_commit_cqring(ctx);
4932 }
4933
4934 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4935 {
4936         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4937         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4938         struct io_kiocb *nxt;
4939
4940         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4941                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4942         } else {
4943                 hash_del(&req->hash_node);
4944                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
4945                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4946
4947                 nxt = io_put_req_find_next(req);
4948                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4949                 if (nxt)
4950                         __io_req_task_submit(nxt);
4951         }
4952
4953         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4954 }
4955
4956 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4957                                int sync, void *key)
4958 {
4959         struct io_kiocb *req = wait->private;
4960         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4961         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4962
4963         /* for instances that support it check for an event match first: */
4964         if (mask && !(mask & poll->events))
4965                 return 0;
4966
4967         list_del_init(&wait->entry);
4968
4969         if (poll && poll->head) {
4970                 bool done;
4971
4972                 spin_lock(&poll->head->lock);
4973                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4974                 if (!done)
4975                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4976                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4977                 wait->private = NULL;
4978                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4979                 if (!done)
4980                         __io_async_wake(req, poll, mask, io_poll_task_func);
4981         }
4982         refcount_dec(&req->refs);
4983         return 1;
4984 }
4985
4986 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4987                               wait_queue_func_t wake_func)
4988 {
4989         poll->head = NULL;
4990         poll->done = false;
4991         poll->canceled = false;
4992         poll->events = events;
4993         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4994         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4995 }
4996
4997 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4998                             struct wait_queue_head *head,
4999                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5000 {
5001         struct io_kiocb *req = pt->req;
5002
5003         /*
5004          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5005          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5006          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5007          */
5008         if (unlikely(poll->head)) {
5009                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5010
5011                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5012                 if (*poll_ptr) {
5013                         pt->error = -EINVAL;
5014                         return;
5015                 }
5016                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5017                 if (!poll) {
5018                         pt->error = -ENOMEM;
5019                         return;
5020                 }
5021                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5022                 refcount_inc(&req->refs);
5023                 poll->wait.private = req;
5024                 *poll_ptr = poll;
5025         }
5026
5027         pt->error = 0;
5028         poll->head = head;
5029
5030         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5031                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5032         else
5033                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5034 }
5035
5036 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5037                                struct poll_table_struct *p)
5038 {
5039         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5040         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5041
5042         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5043 }
5044
5045 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5046 {
5047         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5048         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5049         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5050
5051         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5052
5053         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5054                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5055                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5056                 return;
5057         }
5058
5059         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5060         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5061                 hash_del(&req->hash_node);
5062
5063         io_poll_remove_double(req);
5064         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5065
5066         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5067                 __io_req_task_submit(req);
5068         else
5069                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5070
5071         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5072         kfree(apoll->double_poll);
5073         kfree(apoll);
5074 }
5075
5076 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5077                         void *key)
5078 {
5079         struct io_kiocb *req = wait->private;
5080         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5081
5082         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5083                                         key_to_poll(key));
5084
5085         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5086 }
5087
5088 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5089 {
5090         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5091         struct hlist_head *list;
5092
5093         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5094         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5095 }
5096
5097 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5098                                       struct io_poll_iocb *poll,
5099                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5100                                       wait_queue_func_t wake_func)
5101         __acquires(&ctx->completion_lock)
5102 {
5103         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5104         bool cancel = false;
5105
5106         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5107         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5108         poll->file = req->file;
5109         poll->wait.private = req;
5110
5111         ipt->pt._key = mask;
5112         ipt->req = req;
5113         ipt->error = -EINVAL;
5114
5115         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5116
5117         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5118         if (likely(poll->head)) {
5119                 spin_lock(&poll->head->lock);
5120                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5121                         if (ipt->error)
5122                                 cancel = true;
5123                         ipt->error = 0;
5124                         mask = 0;
5125                 }
5126                 if (mask || ipt->error)
5127                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5128                 else if (cancel)
5129                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5130                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5131                         io_poll_req_insert(req);
5132                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5133         }
5134
5135         return mask;
5136 }
5137
5138 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5139 {
5140         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5141         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5142         struct async_poll *apoll;
5143         struct io_poll_table ipt;
5144         __poll_t mask, ret;
5145         int rw;
5146
5147         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5148                 return false;
5149         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5150                 return false;
5151         if (def->pollin)
5152                 rw = READ;
5153         else if (def->pollout)
5154                 rw = WRITE;
5155         else
5156                 return false;
5157         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5158         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5159                 return false;
5160
5161         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5162         if (unlikely(!apoll))
5163                 return false;
5164         apoll->double_poll = NULL;
5165
5166         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5167         req->apoll = apoll;
5168
5169         mask = 0;
5170         if (def->pollin)
5171                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5172         if (def->pollout)
5173                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5174
5175         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5176         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5177             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5178                 mask &= ~POLLIN;
5179
5180         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5181
5182         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5183
5184         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5185                                         io_async_wake);
5186         if (ret || ipt.error) {
5187                 io_poll_remove_double(req);
5188                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5189                 kfree(apoll->double_poll);
5190                 kfree(apoll);
5191                 return false;
5192         }
5193         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5194         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5195                                         apoll->poll.events);
5196         return true;
5197 }
5198
5199 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5200                                  struct io_poll_iocb *poll)
5201 {
5202         bool do_complete = false;
5203
5204         spin_lock(&poll->head->lock);
5205         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5206         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5207                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5208                 do_complete = true;
5209         }
5210         spin_unlock(&poll->head->lock);
5211         hash_del(&req->hash_node);
5212         return do_complete;
5213 }
5214
5215 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5216 {
5217         bool do_complete;
5218
5219         io_poll_remove_double(req);
5220
5221         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5222                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5223         } else {
5224                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5225
5226                 /* non-poll requests have submit ref still */
5227                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5228                 if (do_complete) {
5229                         io_put_req(req);
5230                         kfree(apoll->double_poll);
5231                         kfree(apoll);
5232                 }
5233         }
5234
5235         if (do_complete) {
5236                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5237                 io_commit_cqring(req->ctx);
5238                 req_set_fail_links(req);
5239                 io_put_req_deferred(req, 1);
5240         }
5241
5242         return do_complete;
5243 }
5244
5245 /*
5246  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5247  */
5248 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk)
5249 {
5250         struct hlist_node *tmp;
5251         struct io_kiocb *req;
5252         int posted = 0, i;
5253
5254         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5255         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5256                 struct hlist_head *list;
5257
5258                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5259                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5260                         if (io_task_match(req, tsk))
5261                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5262                 }
5263         }
5264         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5265
5266         if (posted)
5267                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5268
5269         return posted != 0;
5270 }
5271
5272 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5273 {
5274         struct hlist_head *list;
5275         struct io_kiocb *req;
5276
5277         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5278         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5279                 if (sqe_addr != req->user_data)
5280                         continue;
5281                 if (io_poll_remove_one(req))
5282                         return 0;
5283                 return -EALREADY;
5284         }
5285
5286         return -ENOENT;
5287 }
5288
5289 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5290                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5291 {
5292         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5293                 return -EINVAL;
5294         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5295             sqe->poll_events)
5296                 return -EINVAL;
5297
5298         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5299         return 0;
5300 }
5301
5302 /*
5303  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5304  * and remove it if found.
5305  */
5306 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
5307 {
5308         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5309         u64 addr;
5310         int ret;
5311
5312         addr = req->poll.addr;
5313         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5314         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
5315         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5316
5317         if (ret < 0)
5318                 req_set_fail_links(req);
5319         io_req_complete(req, ret);
5320         return 0;
5321 }
5322
5323 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5324                         void *key)
5325 {
5326         struct io_kiocb *req = wait->private;
5327         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5328
5329         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5330 }
5331
5332 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5333                                struct poll_table_struct *p)
5334 {
5335         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5336
5337         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5338 }
5339
5340 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5341 {
5342         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5343         u32 events;
5344
5345         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5346                 return -EINVAL;
5347         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5348                 return -EINVAL;
5349
5350         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5351 #ifdef __BIG_ENDIAN
5352         events = swahw32(events);
5353 #endif
5354         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5355                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5356         return 0;
5357 }
5358
5359 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5360 {
5361         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5362         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5363         struct io_poll_table ipt;
5364         __poll_t mask;
5365
5366         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5367
5368         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5369                                         io_poll_wake);
5370
5371         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5372                 ipt.error = 0;
5373                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5374         }
5375         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5376
5377         if (mask) {
5378                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5379                 io_put_req(req);
5380         }
5381         return ipt.error;
5382 }
5383
5384 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5385 {
5386         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5387                                                 struct io_timeout_data, timer);
5388         struct io_kiocb *req = data->req;
5389         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5390         unsigned long flags;
5391
5392         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5393         list_del_init(&req->timeout.list);
5394         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5395                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5396
5397         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5398         io_commit_cqring(ctx);
5399         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5400
5401         io_cqring_ev_posted(ctx);
5402         req_set_fail_links(req);
5403         io_put_req(req);
5404         return HRTIMER_NORESTART;
5405 }
5406
5407 static int __io_timeout_cancel(struct io_kiocb *req)
5408 {
5409         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
5410         int ret;
5411
5412         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5413         if (ret == -1)
5414                 return -EALREADY;
5415         list_del_init(&req->timeout.list);
5416
5417         req_set_fail_links(req);
5418         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5419         io_put_req_deferred(req, 1);
5420         return 0;
5421 }
5422
5423 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5424 {
5425         struct io_kiocb *req;
5426         int ret = -ENOENT;
5427
5428         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5429                 if (user_data == req->user_data) {
5430                         ret = 0;
5431                         break;
5432                 }
5433         }
5434
5435         if (ret == -ENOENT)
5436                 return ret;
5437
5438         return __io_timeout_cancel(req);
5439 }
5440
5441 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5442                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5443 {
5444         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5445                 return -EINVAL;
5446         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5447                 return -EINVAL;
5448         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->timeout_flags)
5449                 return -EINVAL;
5450
5451         req->timeout_rem.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5452         return 0;
5453 }
5454
5455 /*
5456  * Remove or update an existing timeout command
5457  */
5458 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5459 {
5460         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5461         int ret;
5462
5463         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5464         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout_rem.addr);
5465
5466         io_cqring_fill_event(req, ret);
5467         io_commit_cqring(ctx);
5468         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5469         io_cqring_ev_posted(ctx);
5470         if (ret < 0)
5471                 req_set_fail_links(req);
5472         io_put_req(req);
5473         return 0;
5474 }
5475
5476 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5477                            bool is_timeout_link)
5478 {
5479         struct io_timeout_data *data;
5480         unsigned flags;
5481         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5482
5483         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5484                 return -EINVAL;
5485         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5486                 return -EINVAL;
5487         if (off && is_timeout_link)
5488                 return -EINVAL;
5489         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5490         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5491                 return -EINVAL;
5492
5493         req->timeout.off = off;
5494
5495         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5496                 return -ENOMEM;
5497
5498         data = req->async_data;
5499         data->req = req;
5500
5501         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5502                 return -EFAULT;
5503
5504         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5505                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5506         else
5507                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5508
5509         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5510         return 0;
5511 }
5512
5513 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5514 {
5515         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5516         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5517         struct list_head *entry;
5518         u32 tail, off = req->timeout.off;
5519
5520         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5521
5522         /*
5523          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5524          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5525          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5526          */
5527         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5528                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5529                 goto add;
5530         }
5531
5532         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5533         req->timeout.target_seq = tail + off;
5534
5535         /*
5536          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5537          * the one we need first.
5538          */
5539         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5540                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5541                                                   timeout.list);
5542
5543                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5544                         continue;
5545                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5546                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5547                         break;
5548         }
5549 add:
5550         list_add(&req->timeout.list, entry);
5551         data->timer.function = io_timeout_fn;
5552         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5553         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5554         return 0;
5555 }
5556
5557 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5558 {
5559         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5560
5561         return req->user_data == (unsigned long) data;
5562 }
5563
5564 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5565 {
5566         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5567         int ret = 0;
5568
5569         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5570         switch (cancel_ret) {
5571         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5572                 ret = 0;
5573                 break;
5574         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5575                 ret = -EALREADY;
5576                 break;
5577         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5578                 ret = -ENOENT;
5579                 break;
5580         }
5581
5582         return ret;
5583 }
5584
5585 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5586                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5587                                      int success_ret)
5588 {
5589         unsigned long flags;
5590         int ret;
5591
5592         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5593         if (ret != -ENOENT) {
5594                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5595                 goto done;
5596         }
5597
5598         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5599         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5600         if (ret != -ENOENT)
5601                 goto done;
5602         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5603 done:
5604         if (!ret)
5605                 ret = success_ret;
5606         io_cqring_fill_event(req, ret);
5607         io_commit_cqring(ctx);
5608         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5609         io_cqring_ev_posted(ctx);
5610
5611         if (ret < 0)
5612                 req_set_fail_links(req);
5613         io_put_req(req);
5614 }
5615
5616 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5617                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5618 {
5619         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5620                 return -EINVAL;
5621         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5622                 return -EINVAL;
5623         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5624                 return -EINVAL;
5625
5626         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5627         return 0;
5628 }
5629
5630 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5631 {
5632         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5633
5634         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5635         return 0;
5636 }
5637
5638 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5639                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5640 {
5641         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5642                 return -EINVAL;
5643         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5644                 return -EINVAL;
5645         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5646                 return -EINVAL;
5647
5648         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5649         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5650         if (!req->files_update.nr_args)
5651                 return -EINVAL;
5652         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5653         return 0;
5654 }
5655
5656 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5657                            struct io_comp_state *cs)
5658 {
5659         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5660         struct io_uring_files_update up;
5661         int ret;
5662
5663         if (force_nonblock)
5664                 return -EAGAIN;
5665
5666         up.offset = req->files_update.offset;
5667         up.fds = req->files_update.arg;
5668
5669         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5670         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5671         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5672
5673         if (ret < 0)
5674                 req_set_fail_links(req);
5675         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5676         return 0;
5677 }
5678
5679 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5680 {
5681         switch (req->opcode) {
5682         case IORING_OP_NOP:
5683                 return 0;
5684         case IORING_OP_READV:
5685         case IORING_OP_READ_FIXED:
5686         case IORING_OP_READ:
5687                 return io_read_prep(req, sqe);
5688         case IORING_OP_WRITEV:
5689         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5690         case IORING_OP_WRITE:
5691                 return io_write_prep(req, sqe);
5692         case IORING_OP_POLL_ADD:
5693                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5694         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5695                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5696         case IORING_OP_FSYNC:
5697                 return io_prep_fsync(req, sqe);
5698         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5699                 return io_prep_sfr(req, sqe);
5700         case IORING_OP_SENDMSG:
5701         case IORING_OP_SEND:
5702                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5703         case IORING_OP_RECVMSG:
5704         case IORING_OP_RECV:
5705                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5706         case IORING_OP_CONNECT:
5707                 return io_connect_prep(req, sqe);
5708         case IORING_OP_TIMEOUT:
5709                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5710         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5711                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5712         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5713                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5714         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5715                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5716         case IORING_OP_ACCEPT:
5717                 return io_accept_prep(req, sqe);
5718         case IORING_OP_FALLOCATE:
5719                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5720         case IORING_OP_OPENAT:
5721                 return io_openat_prep(req, sqe);
5722         case IORING_OP_CLOSE:
5723                 return io_close_prep(req, sqe);
5724         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5725                 return io_files_update_prep(req, sqe);
5726         case IORING_OP_STATX:
5727                 return io_statx_prep(req, sqe);
5728         case IORING_OP_FADVISE:
5729                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5730         case IORING_OP_MADVISE:
5731                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5732         case IORING_OP_OPENAT2:
5733                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5734         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5735                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5736         case IORING_OP_SPLICE:
5737                 return io_splice_prep(req, sqe);
5738         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5739                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5740         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5741                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5742         case IORING_OP_TEE:
5743                 return io_tee_prep(req, sqe);
5744         }
5745
5746         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5747                         req->opcode);
5748         return-EINVAL;
5749 }
5750
5751 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5752                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5753 {
5754         if (!sqe)
5755                 return 0;
5756         if (io_alloc_async_data(req))
5757                 return -EAGAIN;
5758         return io_req_prep(req, sqe);
5759 }
5760
5761 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5762 {
5763         struct io_kiocb *pos;
5764         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5765         u32 total_submitted, nr_reqs = 1;
5766
5767         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
5768                 list_for_each_entry(pos, &req->link_list, link_list)
5769                         nr_reqs++;
5770
5771         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5772         return total_submitted - nr_reqs;
5773 }
5774
5775 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5776 {
5777         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5778         struct io_defer_entry *de;
5779         int ret;
5780         u32 seq;
5781
5782         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5783         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5784                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5785                 return 0;
5786
5787         seq = io_get_sequence(req);
5788         /* Still a chance to pass the sequence check */
5789         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5790                 return 0;
5791
5792         if (!req->async_data) {
5793                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5794                 if (ret)
5795                         return ret;
5796         }
5797         io_prep_async_link(req);
5798         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5799         if (!de)
5800                 return -ENOMEM;
5801
5802         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5803         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5804                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5805                 kfree(de);
5806                 io_queue_async_work(req);
5807                 return -EIOCBQUEUED;
5808         }
5809
5810         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5811         de->req = req;
5812         de->seq = seq;
5813         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5814         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5815         return -EIOCBQUEUED;
5816 }
5817
5818 static void io_req_drop_files(struct io_kiocb *req)
5819 {
5820         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5821         unsigned long flags;
5822
5823         spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
5824         list_del(&req->inflight_entry);
5825         if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
5826                 wake_up(&ctx->inflight_wait);
5827         spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
5828         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
5829         put_files_struct(req->work.identity->files);
5830         put_nsproxy(req->work.identity->nsproxy);
5831         req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FILES;
5832 }
5833
5834 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5835 {
5836         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5837                 switch (req->opcode) {
5838                 case IORING_OP_READV:
5839                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5840                 case IORING_OP_READ:
5841                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5842                         break;
5843                 case IORING_OP_RECVMSG:
5844                 case IORING_OP_RECV:
5845                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5846                         break;
5847                 }
5848                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5849         }
5850
5851         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5852                 switch (req->opcode) {
5853                 case IORING_OP_READV:
5854                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5855                 case IORING_OP_READ:
5856                 case IORING_OP_WRITEV:
5857                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5858                 case IORING_OP_WRITE: {
5859                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
5860                         if (io->free_iovec)
5861                                 kfree(io->free_iovec);
5862                         break;
5863                         }
5864                 case IORING_OP_RECVMSG:
5865                 case IORING_OP_SENDMSG: {
5866                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
5867                         if (io->iov != io->fast_iov)
5868                                 kfree(io->iov);
5869                         break;
5870                         }
5871                 case IORING_OP_SPLICE:
5872                 case IORING_OP_TEE:
5873                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5874                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5875                         break;
5876                 case IORING_OP_OPENAT:
5877                 case IORING_OP_OPENAT2:
5878                         if (req->open.filename)
5879                                 putname(req->open.filename);
5880                         break;
5881                 }
5882                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5883         }
5884
5885         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
5886                 io_req_drop_files(req);
5887 }
5888
5889 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5890                         struct io_comp_state *cs)
5891 {
5892         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5893         int ret;
5894
5895         switch (req->opcode) {
5896         case IORING_OP_NOP:
5897                 ret = io_nop(req, cs);
5898                 break;
5899         case IORING_OP_READV:
5900         case IORING_OP_READ_FIXED:
5901         case IORING_OP_READ:
5902                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
5903                 break;
5904         case IORING_OP_WRITEV:
5905         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5906         case IORING_OP_WRITE:
5907                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
5908                 break;
5909         case IORING_OP_FSYNC:
5910                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5911                 break;
5912         case IORING_OP_POLL_ADD:
5913                 ret = io_poll_add(req);
5914                 break;
5915         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5916                 ret = io_poll_remove(req);
5917                 break;
5918         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5919                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5920                 break;
5921         case IORING_OP_SENDMSG:
5922                 ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
5923                 break;
5924         case IORING_OP_SEND:
5925                 ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
5926                 break;
5927         case IORING_OP_RECVMSG:
5928                 ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
5929                 break;
5930         case IORING_OP_RECV:
5931                 ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
5932                 break;
5933         case IORING_OP_TIMEOUT:
5934                 ret = io_timeout(req);
5935                 break;
5936         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5937                 ret = io_timeout_remove(req);
5938                 break;
5939         case IORING_OP_ACCEPT:
5940                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
5941                 break;
5942         case IORING_OP_CONNECT:
5943                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
5944                 break;
5945         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5946                 ret = io_async_cancel(req);
5947                 break;
5948         case IORING_OP_FALLOCATE:
5949                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5950                 break;
5951         case IORING_OP_OPENAT:
5952                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5953                 break;
5954         case IORING_OP_CLOSE:
5955                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
5956                 break;
5957         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5958                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
5959                 break;
5960         case IORING_OP_STATX:
5961                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5962                 break;
5963         case IORING_OP_FADVISE:
5964                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5965                 break;
5966         case IORING_OP_MADVISE:
5967                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5968                 break;
5969         case IORING_OP_OPENAT2:
5970                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5971                 break;
5972         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5973                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
5974                 break;
5975         case IORING_OP_SPLICE:
5976                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5977                 break;
5978         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5979                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
5980                 break;
5981         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5982                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
5983                 break;
5984         case IORING_OP_TEE:
5985                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
5986                 break;
5987         default:
5988                 ret = -EINVAL;
5989                 break;
5990         }
5991
5992         if (ret)
5993                 return ret;
5994
5995         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
5996         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
5997                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
5998
5999                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6000                 if (in_async)
6001                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6002
6003                 io_iopoll_req_issued(req);
6004
6005                 if (in_async)
6006                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6007         }
6008
6009         return 0;
6010 }
6011
6012 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6013 {
6014         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6015         struct io_kiocb *timeout;
6016         int ret = 0;
6017
6018         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6019         if (timeout)
6020                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6021
6022         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
6023         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
6024                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
6025                 ret = -ECANCELED;
6026         }
6027
6028         if (!ret) {
6029                 do {
6030                         ret = io_issue_sqe(req, false, NULL);
6031                         /*
6032                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6033                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6034                          * wait for request slots on the block side.
6035                          */
6036                         if (ret != -EAGAIN)
6037                                 break;
6038                         cond_resched();
6039                 } while (1);
6040         }
6041
6042         if (ret) {
6043                 req_set_fail_links(req);
6044                 io_req_complete(req, ret);
6045         }
6046
6047         return io_steal_work(req);
6048 }
6049
6050 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6051                                               int index)
6052 {
6053         struct fixed_file_table *table;
6054
6055         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6056         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6057 }
6058
6059 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6060                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6061 {
6062         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6063         struct file *file;
6064
6065         if (fixed) {
6066                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6067                         return NULL;
6068                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6069                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6070                 if (file) {
6071                         req->fixed_file_refs = &ctx->file_data->node->refs;
6072                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
6073                 }
6074         } else {
6075                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6076                 file = __io_file_get(state, fd);
6077         }
6078
6079         return file;
6080 }
6081
6082 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
6083                            int fd)
6084 {
6085         bool fixed;
6086
6087         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
6088         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
6089                 return -EBADF;
6090
6091         req->file = io_file_get(state, req, fd, fixed);
6092         if (req->file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error)
6093                 return 0;
6094         return -EBADF;
6095 }
6096
6097 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6098 {
6099         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6100                                                 struct io_timeout_data, timer);
6101         struct io_kiocb *req = data->req;
6102         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6103         struct io_kiocb *prev = NULL;
6104         unsigned long flags;
6105
6106         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6107
6108         /*
6109          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6110          * race with the completion of the linked work.
6111          */
6112         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6113                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
6114                                   link_list);
6115                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6116                         list_del_init(&req->link_list);
6117                 else
6118                         prev = NULL;
6119         }
6120
6121         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6122
6123         if (prev) {
6124                 req_set_fail_links(prev);
6125                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6126                 io_put_req(prev);
6127         } else {
6128                 io_req_complete(req, -ETIME);
6129         }
6130         return HRTIMER_NORESTART;
6131 }
6132
6133 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6134 {
6135         /*
6136          * If the list is now empty, then our linked request finished before
6137          * we got a chance to setup the timer
6138          */
6139         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6140                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6141
6142                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6143                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6144                                 data->mode);
6145         }
6146 }
6147
6148 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6149 {
6150         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6151
6152         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6153         __io_queue_linked_timeout(req);
6154         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6155
6156         /* drop submission reference */
6157         io_put_req(req);
6158 }
6159
6160 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6161 {
6162         struct io_kiocb *nxt;
6163
6164         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
6165                 return NULL;
6166         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
6167                 return NULL;
6168
6169         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
6170                                         link_list);
6171         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6172                 return NULL;
6173
6174         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6175         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6176         return nxt;
6177 }
6178
6179 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
6180 {
6181         struct io_kiocb *linked_timeout;
6182         struct io_kiocb *nxt;
6183         const struct cred *old_creds = NULL;
6184         int ret;
6185
6186 again:
6187         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6188
6189         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
6190             (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) &&
6191             req->work.identity->creds != current_cred()) {
6192                 if (old_creds)
6193                         revert_creds(old_creds);
6194                 if (old_creds == req->work.identity->creds)
6195                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6196                 else
6197                         old_creds = override_creds(req->work.identity->creds);
6198         }
6199
6200         ret = io_issue_sqe(req, true, cs);
6201
6202         /*
6203          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6204          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6205          */
6206         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6207                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6208 punt:
6209                         /*
6210                          * Queued up for async execution, worker will release
6211                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6212                          */
6213                         io_queue_async_work(req);
6214                 }
6215
6216                 if (linked_timeout)
6217                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6218                 goto exit;
6219         }
6220
6221         if (unlikely(ret)) {
6222                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6223                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6224                 req_set_fail_links(req);
6225                 io_put_req(req);
6226                 io_req_complete(req, ret);
6227                 goto exit;
6228         }
6229
6230         /* drop submission reference */
6231         nxt = io_put_req_find_next(req);
6232         if (linked_timeout)
6233                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6234
6235         if (nxt) {
6236                 req = nxt;
6237
6238                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6239                         linked_timeout = NULL;
6240                         goto punt;
6241                 }
6242                 goto again;
6243         }
6244 exit:
6245         if (old_creds)
6246                 revert_creds(old_creds);
6247 }
6248
6249 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6250                          struct io_comp_state *cs)
6251 {
6252         int ret;
6253
6254         ret = io_req_defer(req, sqe);
6255         if (ret) {
6256                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6257 fail_req:
6258                         req_set_fail_links(req);
6259                         io_put_req(req);
6260                         io_req_complete(req, ret);
6261                 }
6262         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6263                 if (!req->async_data) {
6264                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6265                         if (unlikely(ret))
6266                                 goto fail_req;
6267                 }
6268
6269                 /*
6270                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
6271                  * to async execution.
6272                  */
6273                 io_req_init_async(req);
6274                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
6275                 io_queue_async_work(req);
6276         } else {
6277                 if (sqe) {
6278                         ret = io_req_prep(req, sqe);
6279                         if (unlikely(ret))
6280                                 goto fail_req;
6281                 }
6282                 __io_queue_sqe(req, cs);
6283         }
6284 }
6285
6286 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6287                                       struct io_comp_state *cs)
6288 {
6289         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6290                 io_put_req(req);
6291                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6292         } else
6293                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6294 }
6295
6296 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6297                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6298 {
6299         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6300         int ret;
6301
6302         /*
6303          * If we already have a head request, queue this one for async
6304          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6305          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6306          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6307          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6308          */
6309         if (*link) {
6310                 struct io_kiocb *head = *link;
6311
6312                 /*
6313                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6314                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6315                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6316                  * next after the link request. The last one is done via
6317                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6318                  */
6319                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6320                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6321                         ctx->drain_next = 1;
6322                 }
6323                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6324                 if (unlikely(ret)) {
6325                         /* fail even hard links since we don't submit */
6326                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6327                         return ret;
6328                 }
6329                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6330                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6331
6332                 /* last request of a link, enqueue the link */
6333                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6334                         io_queue_link_head(head, cs);
6335                         *link = NULL;
6336                 }
6337         } else {
6338                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6339                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6340                         ctx->drain_next = 0;
6341                 }
6342                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6343                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6344                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6345
6346                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6347                         if (unlikely(ret))
6348                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6349                         *link = req;
6350                 } else {
6351                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6352                 }
6353         }
6354
6355         return 0;
6356 }
6357
6358 /*
6359  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6360  */
6361 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6362 {
6363         if (!list_empty(&state->comp.list))
6364                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6365         blk_finish_plug(&state->plug);
6366         io_state_file_put(state);
6367         if (state->free_reqs)
6368                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6369 }
6370
6371 /*
6372  * Start submission side cache.
6373  */
6374 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6375                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6376 {
6377         blk_start_plug(&state->plug);
6378         state->comp.nr = 0;
6379         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6380         state->comp.ctx = ctx;
6381         state->free_reqs = 0;
6382         state->file = NULL;
6383         state->ios_left = max_ios;
6384 }
6385
6386 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6387 {
6388         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6389
6390         /*
6391          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6392          * since once we write the new head, the application could
6393          * write new data to them.
6394          */
6395         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6396 }
6397
6398 /*
6399  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6400  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6401  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6402  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6403  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6404  * prevent a re-load down the line.
6405  */
6406 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6407 {
6408         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6409         unsigned head;
6410
6411         /*
6412          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6413          *
6414          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6415          *    head updates.
6416          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6417          *    though the application is the one updating it.
6418          */
6419         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6420         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6421                 return &ctx->sq_sqes[head];
6422
6423         /* drop invalid entries */
6424         ctx->cached_sq_dropped++;
6425         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6426         return NULL;
6427 }
6428
6429 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6430 {
6431         ctx->cached_sq_head++;
6432 }
6433
6434 /*
6435  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6436  *
6437  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6438  */
6439 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6440                                         struct io_kiocb *req,
6441                                         unsigned int sqe_flags)
6442 {
6443         if (!ctx->restricted)
6444                 return true;
6445
6446         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6447                 return false;
6448
6449         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6450             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6451                 return false;
6452
6453         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6454                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6455                 return false;
6456
6457         return true;
6458 }
6459
6460 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6461                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6462                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6463
6464 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6465                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6466                        struct io_submit_state *state)
6467 {
6468         unsigned int sqe_flags;
6469         int id, ret;
6470
6471         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6472         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6473         req->async_data = NULL;
6474         req->file = NULL;
6475         req->ctx = ctx;
6476         req->flags = 0;
6477         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6478         refcount_set(&req->refs, 2);
6479         req->task = current;
6480         req->result = 0;
6481
6482         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6483                 return -EINVAL;
6484
6485         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6486                 return -EFAULT;
6487
6488         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6489         /* enforce forwards compatibility on users */
6490         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6491                 return -EINVAL;
6492
6493         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6494                 return -EACCES;
6495
6496         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6497             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6498                 return -EOPNOTSUPP;
6499
6500         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6501         if (id) {
6502                 struct io_identity *iod;
6503
6504                 iod = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6505                 if (unlikely(!iod))
6506                         return -EINVAL;
6507                 refcount_inc(&iod->count);
6508
6509                 __io_req_init_async(req);
6510                 get_cred(iod->creds);
6511                 req->work.identity = iod;
6512                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
6513         }
6514
6515         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6516         req->flags |= sqe_flags;
6517
6518         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6519                 return 0;
6520
6521         ret = io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6522         state->ios_left--;
6523         return ret;
6524 }
6525
6526 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6527 {
6528         struct io_submit_state state;
6529         struct io_kiocb *link = NULL;
6530         int i, submitted = 0;
6531
6532         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6533         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6534                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
6535                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6536                         return -EBUSY;
6537         }
6538
6539         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6540         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6541
6542         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6543                 return -EAGAIN;
6544
6545         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6546         refcount_add(nr, &current->usage);
6547
6548         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6549
6550         for (i = 0; i < nr; i++) {
6551                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6552                 struct io_kiocb *req;
6553                 int err;
6554
6555                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6556                 if (unlikely(!sqe)) {
6557                         io_consume_sqe(ctx);
6558                         break;
6559                 }
6560                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6561                 if (unlikely(!req)) {
6562                         if (!submitted)
6563                                 submitted = -EAGAIN;
6564                         break;
6565                 }
6566                 io_consume_sqe(ctx);
6567                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6568                 submitted++;
6569
6570                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6571                 if (unlikely(err)) {
6572 fail_req:
6573                         io_put_req(req);
6574                         io_req_complete(req, err);
6575                         break;
6576                 }
6577
6578                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6579                                                 true, io_async_submit(ctx));
6580                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6581                 if (err)
6582                         goto fail_req;
6583         }
6584
6585         if (unlikely(submitted != nr)) {
6586                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6587                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6588                 int unused = nr - ref_used;
6589
6590                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6591                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6592                 put_task_struct_many(current, unused);
6593         }
6594         if (link)
6595                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6596         io_submit_state_end(&state);
6597
6598          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6599         io_commit_sqring(ctx);
6600
6601         return submitted;
6602 }
6603
6604 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6605 {
6606         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6607         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6608         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6609         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6610 }
6611
6612 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6613 {
6614         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6615         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6616         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6617 }
6618
6619 static int io_sq_wake_function(struct wait_queue_entry *wqe, unsigned mode,
6620                                int sync, void *key)
6621 {
6622         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(wqe, struct io_ring_ctx, sqo_wait_entry);
6623         int ret;
6624
6625         ret = autoremove_wake_function(wqe, mode, sync, key);
6626         if (ret) {
6627                 unsigned long flags;
6628
6629                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6630                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6631                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6632         }
6633         return ret;
6634 }
6635
6636 enum sq_ret {
6637         SQT_IDLE        = 1,
6638         SQT_SPIN        = 2,
6639         SQT_DID_WORK    = 4,
6640 };
6641
6642 static enum sq_ret __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx,
6643                                   unsigned long start_jiffies, bool cap_entries)
6644 {
6645         unsigned long timeout = start_jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6646         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
6647         unsigned int to_submit;
6648         int ret = 0;
6649
6650 again:
6651         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
6652                 unsigned nr_events = 0;
6653
6654                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6655                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched())
6656                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6657                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6658         }
6659
6660         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6661
6662         /*
6663          * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6664          * to enter the kernel to reap and flush events.
6665          */
6666         if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6667                 /*
6668                  * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6669                  * long periods (or over schedule()). Do this before
6670                  * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6671                  * may sleep.
6672                  */
6673                 io_sq_thread_drop_mm();
6674
6675                 /*
6676                  * We're polling. If we're within the defined idle
6677                  * period, then let us spin without work before going
6678                  * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6679                  * more IO, we should wait for the application to
6680                  * reap events and wake us up.
6681                  */
6682                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || need_resched() ||
6683                     (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6684                     !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6685                         return SQT_SPIN;
6686
6687                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry,
6688                                         TASK_INTERRUPTIBLE);
6689
6690                 /*
6691                  * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6692                  * to check if there are new reqs added to iopoll_list,
6693                  * it is because reqs may have been punted to io worker
6694                  * and will be added to iopoll_list later, hence check
6695                  * the iopoll_list again.
6696                  */
6697                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6698                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6699                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6700                         goto again;
6701                 }
6702
6703                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6704                 if (!to_submit || ret == -EBUSY)
6705                         return SQT_IDLE;
6706         }
6707
6708         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
6709         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6710
6711         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6712         if (cap_entries && to_submit > 8)
6713                 to_submit = 8;
6714
6715         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6716         if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6717                 ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6718         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6719
6720         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6721                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6722
6723         return SQT_DID_WORK;
6724 }
6725
6726 static void io_sqd_init_new(struct io_sq_data *sqd)
6727 {
6728         struct io_ring_ctx *ctx;
6729
6730         while (!list_empty(&sqd->ctx_new_list)) {
6731                 ctx = list_first_entry(&sqd->ctx_new_list, struct io_ring_ctx, sqd_list);
6732                 init_wait(&ctx->sqo_wait_entry);
6733                 ctx->sqo_wait_entry.func = io_sq_wake_function;
6734                 list_move_tail(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
6735                 complete(&ctx->sq_thread_comp);
6736         }
6737 }
6738
6739 static int io_sq_thread(void *data)
6740 {
6741         struct cgroup_subsys_state *cur_css = NULL;
6742         const struct cred *old_cred = NULL;
6743         struct io_sq_data *sqd = data;
6744         struct io_ring_ctx *ctx;
6745         unsigned long start_jiffies;
6746
6747         start_jiffies = jiffies;
6748         while (!kthread_should_stop()) {
6749                 enum sq_ret ret = 0;
6750                 bool cap_entries;
6751
6752                 /*
6753                  * Any changes to the sqd lists are synchronized through the
6754                  * kthread parking. This synchronizes the thread vs users,
6755                  * the users are synchronized on the sqd->ctx_lock.
6756                  */
6757                 if (kthread_should_park())
6758                         kthread_parkme();
6759
6760                 if (unlikely(!list_empty(&sqd->ctx_new_list)))
6761                         io_sqd_init_new(sqd);
6762
6763                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6764
6765                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6766                         if (current->cred != ctx->creds) {
6767                                 if (old_cred)
6768                                         revert_creds(old_cred);
6769                                 old_cred = override_creds(ctx->creds);
6770                         }
6771                         io_sq_thread_associate_blkcg(ctx, &cur_css);
6772 #ifdef CONFIG_AUDIT
6773                         current->loginuid = ctx->loginuid;
6774                         current->sessionid = ctx->sessionid;
6775 #endif
6776
6777                         ret |= __io_sq_thread(ctx, start_jiffies, cap_entries);
6778
6779                         io_sq_thread_drop_mm();
6780                 }
6781
6782                 if (ret & SQT_SPIN) {
6783                         io_run_task_work();
6784                         cond_resched();
6785                 } else if (ret == SQT_IDLE) {
6786                         if (kthread_should_park())
6787                                 continue;
6788                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6789                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6790                         schedule();
6791                         start_jiffies = jiffies;
6792                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6793                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6794                 }
6795         }
6796
6797         io_run_task_work();
6798
6799         if (cur_css)
6800                 io_sq_thread_unassociate_blkcg();
6801         if (old_cred)
6802                 revert_creds(old_cred);
6803
6804         kthread_parkme();
6805
6806         return 0;
6807 }
6808
6809 struct io_wait_queue {
6810         struct wait_queue_entry wq;
6811         struct io_ring_ctx *ctx;
6812         unsigned to_wait;
6813         unsigned nr_timeouts;
6814 };
6815
6816 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6817 {
6818         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6819
6820         /*
6821          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6822          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6823          * regardless of event count.
6824          */
6825         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6826                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6827 }
6828
6829 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6830                             int wake_flags, void *key)
6831 {
6832         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6833                                                         wq);
6834
6835         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6836         if (!io_should_wake(iowq, true))
6837                 return -1;
6838
6839         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6840 }
6841
6842 static int io_run_task_work_sig(void)
6843 {
6844         if (io_run_task_work())
6845                 return 1;
6846         if (!signal_pending(current))
6847                 return 0;
6848         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6849                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6850                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6851                 recalc_sigpending();
6852                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6853                 return 1;
6854         }
6855         return -EINTR;
6856 }
6857
6858 /*
6859  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6860  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6861  */
6862 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6863                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6864 {
6865         struct io_wait_queue iowq = {
6866                 .wq = {
6867                         .private        = current,
6868                         .func           = io_wake_function,
6869                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6870                 },
6871                 .ctx            = ctx,
6872                 .to_wait        = min_events,
6873         };
6874         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6875         int ret = 0;
6876
6877         do {
6878                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6879                         return 0;
6880                 if (!io_run_task_work())
6881                         break;
6882         } while (1);
6883
6884         if (sig) {
6885 #ifdef CONFIG_COMPAT
6886                 if (in_compat_syscall())
6887                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6888                                                       sigsz);
6889                 else
6890 #endif
6891                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6892
6893                 if (ret)
6894                         return ret;
6895         }
6896
6897         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6898         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6899         do {
6900                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6901                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6902                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6903                 ret = io_run_task_work_sig();
6904                 if (ret > 0)
6905                         continue;
6906                 else if (ret < 0)
6907                         break;
6908                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6909                         break;
6910                 schedule();
6911         } while (1);
6912         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6913
6914         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6915
6916         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6917 }
6918
6919 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6920 {
6921 #if defined(CONFIG_UNIX)
6922         if (ctx->ring_sock) {
6923                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6924                 struct sk_buff *skb;
6925
6926                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6927                         kfree_skb(skb);
6928         }
6929 #else
6930         int i;
6931
6932         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6933                 struct file *file;
6934
6935                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6936                 if (file)
6937                         fput(file);
6938         }
6939 #endif
6940 }
6941
6942 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6943 {
6944         struct fixed_file_data *data;
6945
6946         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6947         complete(&data->done);
6948 }
6949
6950 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6951 {
6952         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6953         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6954         unsigned nr_tables, i;
6955
6956         if (!data)
6957                 return -ENXIO;
6958
6959         spin_lock(&data->lock);
6960         if (!list_empty(&data->ref_list))
6961                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6962                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6963         spin_unlock(&data->lock);
6964         if (ref_node)
6965                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6966
6967         percpu_ref_kill(&data->refs);
6968
6969         /* wait for all refs nodes to complete */
6970         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6971         wait_for_completion(&data->done);
6972
6973         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6974         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6975         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6976                 kfree(data->table[i].files);
6977         kfree(data->table);
6978         percpu_ref_exit(&data->refs);
6979         kfree(data);
6980         ctx->file_data = NULL;
6981         ctx->nr_user_files = 0;
6982         return 0;
6983 }
6984
6985 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
6986 {
6987         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
6988                 /*
6989                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6990                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6991                  * set to a single CPU.
6992                  */
6993                 if (sqd->thread) {
6994                         kthread_park(sqd->thread);
6995                         kthread_stop(sqd->thread);
6996                 }
6997
6998                 kfree(sqd);
6999         }
7000 }
7001
7002 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7003 {
7004         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7005         struct io_sq_data *sqd;
7006         struct fd f;
7007
7008         f = fdget(p->wq_fd);
7009         if (!f.file)
7010                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7011         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7012                 fdput(f);
7013                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7014         }
7015
7016         ctx_attach = f.file->private_data;
7017         sqd = ctx_attach->sq_data;
7018         if (!sqd) {
7019                 fdput(f);
7020                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7021         }
7022
7023         refcount_inc(&sqd->refs);
7024         fdput(f);
7025         return sqd;
7026 }
7027
7028 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p)
7029 {
7030         struct io_sq_data *sqd;
7031
7032         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)
7033                 return io_attach_sq_data(p);
7034
7035         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7036         if (!sqd)
7037                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7038
7039         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7040         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7041         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_new_list);
7042         mutex_init(&sqd->ctx_lock);
7043         mutex_init(&sqd->lock);
7044         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7045         return sqd;
7046 }
7047
7048 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7049         __releases(&sqd->lock)
7050 {
7051         if (!sqd->thread)
7052                 return;
7053         kthread_unpark(sqd->thread);
7054         mutex_unlock(&sqd->lock);
7055 }
7056
7057 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7058         __acquires(&sqd->lock)
7059 {
7060         if (!sqd->thread)
7061                 return;
7062         mutex_lock(&sqd->lock);
7063         kthread_park(sqd->thread);
7064 }
7065
7066 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
7067 {
7068         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7069
7070         if (sqd) {
7071                 if (sqd->thread) {
7072                         /*
7073                          * We may arrive here from the error branch in
7074                          * io_sq_offload_create() where the kthread is created
7075                          * without being waked up, thus wake it up now to make
7076                          * sure the wait will complete.
7077                          */
7078                         wake_up_process(sqd->thread);
7079                         wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
7080
7081                         io_sq_thread_park(sqd);
7082                 }
7083
7084                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7085                 list_del(&ctx->sqd_list);
7086                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7087
7088                 if (sqd->thread) {
7089                         finish_wait(&sqd->wait, &ctx->sqo_wait_entry);
7090                         io_sq_thread_unpark(sqd);
7091                 }
7092
7093                 io_put_sq_data(sqd);
7094                 ctx->sq_data = NULL;
7095         }
7096 }
7097
7098 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
7099 {
7100         io_sq_thread_stop(ctx);
7101
7102         if (ctx->io_wq) {
7103                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
7104                 ctx->io_wq = NULL;
7105         }
7106 }
7107
7108 #if defined(CONFIG_UNIX)
7109 /*
7110  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7111  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7112  * loops in the file referencing.
7113  */
7114 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7115 {
7116         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7117         struct scm_fp_list *fpl;
7118         struct sk_buff *skb;
7119         int i, nr_files;
7120
7121         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7122         if (!fpl)
7123                 return -ENOMEM;
7124
7125         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7126         if (!skb) {
7127                 kfree(fpl);
7128                 return -ENOMEM;
7129         }
7130
7131         skb->sk = sk;
7132
7133         nr_files = 0;
7134         fpl->user = get_uid(ctx->user);
7135         for (i = 0; i < nr; i++) {
7136                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7137
7138                 if (!file)
7139                         continue;
7140                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7141                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7142                 nr_files++;
7143         }
7144
7145         if (nr_files) {
7146                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7147                 fpl->count = nr_files;
7148                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7149                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7150                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7151                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7152
7153                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7154                         fput(fpl->fp[i]);
7155         } else {
7156                 kfree_skb(skb);
7157                 kfree(fpl);
7158         }
7159
7160         return 0;
7161 }
7162
7163 /*
7164  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7165  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7166  * garbage collection to take care of this problem for us.
7167  */
7168 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7169 {
7170         unsigned left, total;
7171         int ret = 0;
7172
7173         total = 0;
7174         left = ctx->nr_user_files;
7175         while (left) {
7176                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7177
7178                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7179                 if (ret)
7180                         break;
7181                 left -= this_files;
7182                 total += this_files;
7183         }
7184
7185         if (!ret)
7186                 return 0;
7187
7188         while (total < ctx->nr_user_files) {
7189                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7190
7191                 if (file)
7192                         fput(file);
7193                 total++;
7194         }
7195
7196         return ret;
7197 }
7198 #else
7199 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7200 {
7201         return 0;
7202 }
7203 #endif
7204
7205 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_file_data *file_data,
7206                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7207 {
7208         int i;
7209
7210         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7211                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7212                 unsigned this_files;
7213
7214                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7215                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7216                                         GFP_KERNEL);
7217                 if (!table->files)
7218                         break;
7219                 nr_files -= this_files;
7220         }
7221
7222         if (i == nr_tables)
7223                 return 0;
7224
7225         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7226                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7227                 kfree(table->files);
7228         }
7229         return 1;
7230 }
7231
7232 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
7233 {
7234 #if defined(CONFIG_UNIX)
7235         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7236         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7237         struct sk_buff *skb;
7238         int i;
7239
7240         __skb_queue_head_init(&list);
7241
7242         /*
7243          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7244          * remove this entry and rearrange the file array.
7245          */
7246         skb = skb_dequeue(head);
7247         while (skb) {
7248                 struct scm_fp_list *fp;
7249
7250                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7251                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7252                         int left;
7253
7254                         if (fp->fp[i] != file)
7255                                 continue;
7256
7257                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7258                         left = fp->count - 1 - i;
7259                         if (left) {
7260                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7261                                                 left * sizeof(struct file *));
7262                         }
7263                         fp->count--;
7264                         if (!fp->count) {
7265                                 kfree_skb(skb);
7266                                 skb = NULL;
7267                         } else {
7268                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7269                         }
7270                         fput(file);
7271                         file = NULL;
7272                         break;
7273                 }
7274
7275                 if (!file)
7276                         break;
7277
7278                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7279
7280                 skb = skb_dequeue(head);
7281         }
7282
7283         if (skb_peek(&list)) {
7284                 spin_lock_irq(&head->lock);
7285                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7286                         __skb_queue_tail(head, skb);
7287                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7288         }
7289 #else
7290         fput(file);
7291 #endif
7292 }
7293
7294 struct io_file_put {
7295         struct list_head list;
7296         struct file *file;
7297 };
7298
7299 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7300 {
7301         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
7302         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
7303         struct io_file_put *pfile, *tmp;
7304
7305         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
7306                 list_del(&pfile->list);
7307                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
7308                 kfree(pfile);
7309         }
7310
7311         spin_lock(&file_data->lock);
7312         list_del(&ref_node->node);
7313         spin_unlock(&file_data->lock);
7314
7315         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7316         kfree(ref_node);
7317         percpu_ref_put(&file_data->refs);
7318 }
7319
7320 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
7321 {
7322         struct io_ring_ctx *ctx;
7323         struct llist_node *node;
7324
7325         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
7326         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
7327
7328         while (node) {
7329                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7330                 struct llist_node *next = node->next;
7331
7332                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
7333                 __io_file_put_work(ref_node);
7334                 node = next;
7335         }
7336 }
7337
7338 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7339 {
7340         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7341         struct io_ring_ctx *ctx;
7342         bool first_add;
7343         int delay = HZ;
7344
7345         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
7346         ctx = ref_node->file_data->ctx;
7347
7348         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->file_data->refs))
7349                 delay = 0;
7350
7351         first_add = llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
7352         if (!delay)
7353                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
7354         else if (first_add)
7355                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
7356 }
7357
7358 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
7359                         struct io_ring_ctx *ctx)
7360 {
7361         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7362
7363         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7364         if (!ref_node)
7365                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7366
7367         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
7368                             0, GFP_KERNEL)) {
7369                 kfree(ref_node);
7370                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7371         }
7372         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7373         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
7374         ref_node->file_data = ctx->file_data;
7375         return ref_node;
7376 }
7377
7378 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7379 {
7380         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7381         kfree(ref_node);
7382 }
7383
7384 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7385                                  unsigned nr_args)
7386 {
7387         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7388         unsigned nr_tables, i;
7389         struct file *file;
7390         int fd, ret = -ENOMEM;
7391         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7392         struct fixed_file_data *file_data;
7393
7394         if (ctx->file_data)
7395                 return -EBUSY;
7396         if (!nr_args)
7397                 return -EINVAL;
7398         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7399                 return -EMFILE;
7400
7401         file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
7402         if (!file_data)
7403                 return -ENOMEM;
7404         file_data->ctx = ctx;
7405         init_completion(&file_data->done);
7406         INIT_LIST_HEAD(&file_data->ref_list);
7407         spin_lock_init(&file_data->lock);
7408
7409         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7410         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7411                                    GFP_KERNEL);
7412         if (!file_data->table)
7413                 goto out_free;
7414
7415         if (percpu_ref_init(&file_data->refs, io_file_ref_kill,
7416                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
7417                 goto out_free;
7418
7419         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7420                 goto out_ref;
7421         ctx->file_data = file_data;
7422
7423         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7424                 struct fixed_file_table *table;
7425                 unsigned index;
7426
7427                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7428                         ret = -EFAULT;
7429                         goto out_fput;
7430                 }
7431                 /* allow sparse sets */
7432                 if (fd == -1)
7433                         continue;
7434
7435                 file = fget(fd);
7436                 ret = -EBADF;
7437                 if (!file)
7438                         goto out_fput;
7439
7440                 /*
7441                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7442                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7443                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7444                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7445                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7446                  */
7447                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7448                         fput(file);
7449                         goto out_fput;
7450                 }
7451                 table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7452                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7453                 table->files[index] = file;
7454         }
7455
7456         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7457         if (ret) {
7458                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7459                 return ret;
7460         }
7461
7462         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7463         if (IS_ERR(ref_node)) {
7464                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7465                 return PTR_ERR(ref_node);
7466         }
7467
7468         file_data->node = ref_node;
7469         spin_lock(&file_data->lock);
7470         list_add(&ref_node->node, &file_data->ref_list);
7471         spin_unlock(&file_data->lock);
7472         percpu_ref_get(&file_data->refs);
7473         return ret;
7474 out_fput:
7475         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7476                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7477                 if (file)
7478                         fput(file);
7479         }
7480         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7481                 kfree(file_data->table[i].files);
7482         ctx->nr_user_files = 0;
7483 out_ref:
7484         percpu_ref_exit(&file_data->refs);
7485 out_free:
7486         kfree(file_data->table);
7487         kfree(file_data);
7488         ctx->file_data = NULL;
7489         return ret;
7490 }
7491
7492 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7493                                 int index)
7494 {
7495 #if defined(CONFIG_UNIX)
7496         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7497         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7498         struct sk_buff *skb;
7499
7500         /*
7501          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7502          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7503          * and filling it in.
7504          */
7505         spin_lock_irq(&head->lock);
7506         skb = skb_peek(head);
7507         if (skb) {
7508                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7509
7510                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7511                         __skb_unlink(skb, head);
7512                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7513                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7514                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7515                         fpl->count++;
7516                         spin_lock_irq(&head->lock);
7517                         __skb_queue_head(head, skb);
7518                 } else {
7519                         skb = NULL;
7520                 }
7521         }
7522         spin_unlock_irq(&head->lock);
7523
7524         if (skb) {
7525                 fput(file);
7526                 return 0;
7527         }
7528
7529         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7530 #else
7531         return 0;
7532 #endif
7533 }
7534
7535 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7536                                  struct file *file)
7537 {
7538         struct io_file_put *pfile;
7539         struct fixed_file_ref_node *ref_node = data->node;
7540
7541         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7542         if (!pfile)
7543                 return -ENOMEM;
7544
7545         pfile->file = file;
7546         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7547
7548         return 0;
7549 }
7550
7551 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7552                                  struct io_uring_files_update *up,
7553                                  unsigned nr_args)
7554 {
7555         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7556         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7557         struct file *file;
7558         __s32 __user *fds;
7559         int fd, i, err;
7560         __u32 done;
7561         bool needs_switch = false;
7562
7563         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7564                 return -EOVERFLOW;
7565         if (done > ctx->nr_user_files)
7566                 return -EINVAL;
7567
7568         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7569         if (IS_ERR(ref_node))
7570                 return PTR_ERR(ref_node);
7571
7572         done = 0;
7573         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7574         while (nr_args) {
7575                 struct fixed_file_table *table;
7576                 unsigned index;
7577
7578                 err = 0;
7579                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7580                         err = -EFAULT;
7581                         break;
7582                 }
7583                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7584                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7585                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7586                 if (table->files[index]) {
7587                         file = table->files[index];
7588                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7589                         if (err)
7590                                 break;
7591                         table->files[index] = NULL;
7592                         needs_switch = true;
7593                 }
7594                 if (fd != -1) {
7595                         file = fget(fd);
7596                         if (!file) {
7597                                 err = -EBADF;
7598                                 break;
7599                         }
7600                         /*
7601                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7602                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7603                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7604                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7605                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7606                          * support regular read/write anyway.
7607                          */
7608                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7609                                 fput(file);
7610                                 err = -EBADF;
7611                                 break;
7612                         }
7613                         table->files[index] = file;
7614                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7615                         if (err) {
7616                                 table->files[index] = NULL;
7617                                 fput(file);
7618                                 break;
7619                         }
7620                 }
7621                 nr_args--;
7622                 done++;
7623                 up->offset++;
7624         }
7625
7626         if (needs_switch) {
7627                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7628                 spin_lock(&data->lock);
7629                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
7630                 data->node = ref_node;
7631                 spin_unlock(&data->lock);
7632                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7633         } else
7634                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7635
7636         return done ? done : err;
7637 }
7638
7639 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7640                                unsigned nr_args)
7641 {
7642         struct io_uring_files_update up;
7643
7644         if (!ctx->file_data)
7645                 return -ENXIO;
7646         if (!nr_args)
7647                 return -EINVAL;
7648         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7649                 return -EFAULT;
7650         if (up.resv)
7651                 return -EINVAL;
7652
7653         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7654 }
7655
7656 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7657 {
7658         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7659
7660         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7661         io_put_req(req);
7662 }
7663
7664 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7665                               struct io_uring_params *p)
7666 {
7667         struct io_wq_data data;
7668         struct fd f;
7669         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7670         unsigned int concurrency;
7671         int ret = 0;
7672
7673         data.user = ctx->user;
7674         data.free_work = io_free_work;
7675         data.do_work = io_wq_submit_work;
7676
7677         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7678                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7679                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7680
7681                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7682                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7683                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7684                         ctx->io_wq = NULL;
7685                 }
7686                 return ret;
7687         }
7688
7689         f = fdget(p->wq_fd);
7690         if (!f.file)
7691                 return -EBADF;
7692
7693         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7694                 ret = -EINVAL;
7695                 goto out_fput;
7696         }
7697
7698         ctx_attach = f.file->private_data;
7699         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7700         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7701                 ret = -EINVAL;
7702                 goto out_fput;
7703         }
7704
7705         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7706 out_fput:
7707         fdput(f);
7708         return ret;
7709 }
7710
7711 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task)
7712 {
7713         struct io_uring_task *tctx;
7714         int ret;
7715
7716         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7717         if (unlikely(!tctx))
7718                 return -ENOMEM;
7719
7720         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7721         if (unlikely(ret)) {
7722                 kfree(tctx);
7723                 return ret;
7724         }
7725
7726         xa_init(&tctx->xa);
7727         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7728         tctx->last = NULL;
7729         tctx->in_idle = 0;
7730         io_init_identity(&tctx->__identity);
7731         tctx->identity = &tctx->__identity;
7732         task->io_uring = tctx;
7733         return 0;
7734 }
7735
7736 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7737 {
7738         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7739
7740         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7741         WARN_ON_ONCE(refcount_read(&tctx->identity->count) != 1);
7742         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
7743                 kfree(tctx->identity);
7744         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7745         kfree(tctx);
7746         tsk->io_uring = NULL;
7747 }
7748
7749 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7750                                 struct io_uring_params *p)
7751 {
7752         int ret;
7753
7754         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7755                 struct io_sq_data *sqd;
7756
7757                 ret = -EPERM;
7758                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7759                         goto err;
7760
7761                 sqd = io_get_sq_data(p);
7762                 if (IS_ERR(sqd)) {
7763                         ret = PTR_ERR(sqd);
7764                         goto err;
7765                 }
7766
7767                 ctx->sq_data = sqd;
7768                 io_sq_thread_park(sqd);
7769                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7770                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_new_list);
7771                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7772                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7773
7774                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7775                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7776                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7777
7778                 if (sqd->thread)
7779                         goto done;
7780
7781                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7782                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7783
7784                         ret = -EINVAL;
7785                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7786                                 goto err;
7787                         if (!cpu_online(cpu))
7788                                 goto err;
7789
7790                         sqd->thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread, sqd,
7791                                                         cpu, "io_uring-sq");
7792                 } else {
7793                         sqd->thread = kthread_create(io_sq_thread, sqd,
7794                                                         "io_uring-sq");
7795                 }
7796                 if (IS_ERR(sqd->thread)) {
7797                         ret = PTR_ERR(sqd->thread);
7798                         sqd->thread = NULL;
7799                         goto err;
7800                 }
7801                 ret = io_uring_alloc_task_context(sqd->thread);
7802                 if (ret)
7803                         goto err;
7804         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7805                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7806                 ret = -EINVAL;
7807                 goto err;
7808         }
7809
7810 done:
7811         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
7812         if (ret)
7813                 goto err;
7814
7815         return 0;
7816 err:
7817         io_finish_async(ctx);
7818         return ret;
7819 }
7820
7821 static void io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7822 {
7823         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7824
7825         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && sqd->thread)
7826                 wake_up_process(sqd->thread);
7827 }
7828
7829 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7830                                       unsigned long nr_pages)
7831 {
7832         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7833 }
7834
7835 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7836                                    unsigned long nr_pages)
7837 {
7838         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7839
7840         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7841         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7842
7843         do {
7844                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7845                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7846                 if (new_pages > page_limit)
7847                         return -ENOMEM;
7848         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7849                                         new_pages) != cur_pages);
7850
7851         return 0;
7852 }
7853
7854 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7855                              enum io_mem_account acct)
7856 {
7857         if (ctx->limit_mem)
7858                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7859
7860         if (ctx->mm_account) {
7861                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7862                         ctx->mm_account->locked_vm -= nr_pages;
7863                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7864                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7865         }
7866 }
7867
7868 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7869                           enum io_mem_account acct)
7870 {
7871         int ret;
7872
7873         if (ctx->limit_mem) {
7874                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7875                 if (ret)
7876                         return ret;
7877         }
7878
7879         if (ctx->mm_account) {
7880                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7881                         ctx->mm_account->locked_vm += nr_pages;
7882                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7883                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7884         }
7885
7886         return 0;
7887 }
7888
7889 static void io_mem_free(void *ptr)
7890 {
7891         struct page *page;
7892
7893         if (!ptr)
7894                 return;
7895
7896         page = virt_to_head_page(ptr);
7897         if (put_page_testzero(page))
7898                 free_compound_page(page);
7899 }
7900
7901 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7902 {
7903         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7904                                 __GFP_NORETRY;
7905
7906         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7907 }
7908
7909 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7910                                 size_t *sq_offset)
7911 {
7912         struct io_rings *rings;
7913         size_t off, sq_array_size;
7914
7915         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7916         if (off == SIZE_MAX)
7917                 return SIZE_MAX;
7918
7919 #ifdef CONFIG_SMP
7920         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7921         if (off == 0)
7922                 return SIZE_MAX;
7923 #endif
7924
7925         if (sq_offset)
7926                 *sq_offset = off;
7927
7928         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7929         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7930                 return SIZE_MAX;
7931
7932         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7933                 return SIZE_MAX;
7934
7935         return off;
7936 }
7937
7938 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7939 {
7940         size_t pages;
7941
7942         pages = (size_t)1 << get_order(
7943                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7944         pages += (size_t)1 << get_order(
7945                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7946
7947         return pages;
7948 }
7949
7950 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7951 {
7952         int i, j;
7953
7954         if (!ctx->user_bufs)
7955                 return -ENXIO;
7956
7957         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7958                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7959
7960                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7961                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7962
7963                 if (imu->acct_pages)
7964                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
7965                 kvfree(imu->bvec);
7966                 imu->nr_bvecs = 0;
7967         }
7968
7969         kfree(ctx->user_bufs);
7970         ctx->user_bufs = NULL;
7971         ctx->nr_user_bufs = 0;
7972         return 0;
7973 }
7974
7975 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7976                        void __user *arg, unsigned index)
7977 {
7978         struct iovec __user *src;
7979
7980 #ifdef CONFIG_COMPAT
7981         if (ctx->compat) {
7982                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7983                 struct compat_iovec ciov;
7984
7985                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7986                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7987                         return -EFAULT;
7988
7989                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7990                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7991                 return 0;
7992         }
7993 #endif
7994         src = (struct iovec __user *) arg;
7995         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7996                 return -EFAULT;
7997         return 0;
7998 }
7999
8000 /*
8001  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8002  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8003  * match that one.
8004  *
8005  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8006  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8007  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8008  */
8009 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8010                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8011 {
8012         int i, j;
8013
8014         /* check current page array */
8015         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8016                 if (!PageCompound(pages[i]))
8017                         continue;
8018                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8019                         return true;
8020         }
8021
8022         /* check previously registered pages */
8023         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8024                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8025
8026                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8027                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8028                                 continue;
8029                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8030                                 return true;
8031                 }
8032         }
8033
8034         return false;
8035 }
8036
8037 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8038                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8039                                  struct page **last_hpage)
8040 {
8041         int i, ret;
8042
8043         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8044                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8045                         imu->acct_pages++;
8046                 } else {
8047                         struct page *hpage;
8048
8049                         hpage = compound_head(pages[i]);
8050                         if (hpage == *last_hpage)
8051                                 continue;
8052                         *last_hpage = hpage;
8053                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8054                                 continue;
8055                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8056                 }
8057         }
8058
8059         if (!imu->acct_pages)
8060                 return 0;
8061
8062         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8063         if (ret)
8064                 imu->acct_pages = 0;
8065         return ret;
8066 }
8067
8068 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8069                                   unsigned nr_args)
8070 {
8071         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8072         struct page **pages = NULL;
8073         struct page *last_hpage = NULL;
8074         int i, j, got_pages = 0;
8075         int ret = -EINVAL;
8076
8077         if (ctx->user_bufs)
8078                 return -EBUSY;
8079         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8080                 return -EINVAL;
8081
8082         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8083                                         GFP_KERNEL);
8084         if (!ctx->user_bufs)
8085                 return -ENOMEM;
8086
8087         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8088                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8089                 unsigned long off, start, end, ubuf;
8090                 int pret, nr_pages;
8091                 struct iovec iov;
8092                 size_t size;
8093
8094                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8095                 if (ret)
8096                         goto err;
8097
8098                 /*
8099                  * Don't impose further limits on the size and buffer
8100                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8101                  * submitted if they are wrong.
8102                  */
8103                 ret = -EFAULT;
8104                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
8105                         goto err;
8106
8107                 /* arbitrary limit, but we need something */
8108                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
8109                         goto err;
8110
8111                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
8112                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8113                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8114                 nr_pages = end - start;
8115
8116                 ret = 0;
8117                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
8118                         kvfree(vmas);
8119                         kvfree(pages);
8120                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
8121                                                 GFP_KERNEL);
8122                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
8123                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
8124                                         GFP_KERNEL);
8125                         if (!pages || !vmas) {
8126                                 ret = -ENOMEM;
8127                                 goto err;
8128                         }
8129                         got_pages = nr_pages;
8130                 }
8131
8132                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8133                                                 GFP_KERNEL);
8134                 ret = -ENOMEM;
8135                 if (!imu->bvec)
8136                         goto err;
8137
8138                 ret = 0;
8139                 mmap_read_lock(current->mm);
8140                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
8141                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8142                                       pages, vmas);
8143                 if (pret == nr_pages) {
8144                         /* don't support file backed memory */
8145                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8146                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
8147
8148                                 if (vma->vm_file &&
8149                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8150                                         ret = -EOPNOTSUPP;
8151                                         break;
8152                                 }
8153                         }
8154                 } else {
8155                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8156                 }
8157                 mmap_read_unlock(current->mm);
8158                 if (ret) {
8159                         /*
8160                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
8161                          * release any pages we did get
8162                          */
8163                         if (pret > 0)
8164                                 unpin_user_pages(pages, pret);
8165                         kvfree(imu->bvec);
8166                         goto err;
8167                 }
8168
8169                 ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, &last_hpage);
8170                 if (ret) {
8171                         unpin_user_pages(pages, pret);
8172                         kvfree(imu->bvec);
8173                         goto err;
8174                 }
8175
8176                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8177                 size = iov.iov_len;
8178                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8179                         size_t vec_len;
8180
8181                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8182                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
8183                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
8184                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
8185                         off = 0;
8186                         size -= vec_len;
8187                 }
8188                 /* store original address for later verification */
8189                 imu->ubuf = ubuf;
8190                 imu->len = iov.iov_len;
8191                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
8192
8193                 ctx->nr_user_bufs++;
8194         }
8195         kvfree(pages);
8196         kvfree(vmas);
8197         return 0;
8198 err:
8199         kvfree(pages);
8200         kvfree(vmas);
8201         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8202         return ret;
8203 }
8204
8205 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8206 {
8207         __s32 __user *fds = arg;
8208         int fd;
8209
8210         if (ctx->cq_ev_fd)
8211                 return -EBUSY;
8212
8213         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8214                 return -EFAULT;
8215
8216         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8217         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8218                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8219                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8220                 return ret;
8221         }
8222
8223         return 0;
8224 }
8225
8226 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8227 {
8228         if (ctx->cq_ev_fd) {
8229                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8230                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8231                 return 0;
8232         }
8233
8234         return -ENXIO;
8235 }
8236
8237 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
8238 {
8239         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8240         struct io_buffer *buf = p;
8241
8242         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
8243         return 0;
8244 }
8245
8246 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8247 {
8248         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
8249         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
8250 }
8251
8252 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8253 {
8254         io_finish_async(ctx);
8255         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8256
8257         if (ctx->sqo_task) {
8258                 put_task_struct(ctx->sqo_task);
8259                 ctx->sqo_task = NULL;
8260                 mmdrop(ctx->mm_account);
8261                 ctx->mm_account = NULL;
8262         }
8263
8264 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
8265         if (ctx->sqo_blkcg_css)
8266                 css_put(ctx->sqo_blkcg_css);
8267 #endif
8268
8269         io_sqe_files_unregister(ctx);
8270         io_eventfd_unregister(ctx);
8271         io_destroy_buffers(ctx);
8272         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
8273
8274 #if defined(CONFIG_UNIX)
8275         if (ctx->ring_sock) {
8276                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8277                 sock_release(ctx->ring_sock);
8278         }
8279 #endif
8280
8281         io_mem_free(ctx->rings);
8282         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8283
8284         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8285         free_uid(ctx->user);
8286         put_cred(ctx->creds);
8287         kfree(ctx->cancel_hash);
8288         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
8289         kfree(ctx);
8290 }
8291
8292 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8293 {
8294         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8295         __poll_t mask = 0;
8296
8297         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8298         /*
8299          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8300          * io_commit_cqring
8301          */
8302         smp_rmb();
8303         if (!io_sqring_full(ctx))
8304                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8305         if (io_cqring_events(ctx, false))
8306                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8307
8308         return mask;
8309 }
8310
8311 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8312 {
8313         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8314
8315         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8316 }
8317
8318 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
8319 {
8320         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8321         struct io_identity *iod;
8322
8323         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8324         if (iod) {
8325                 put_cred(iod->creds);
8326                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
8327                         kfree(iod);
8328         }
8329         return 0;
8330 }
8331
8332 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8333 {
8334         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
8335                                                exit_work);
8336
8337         /*
8338          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8339          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8340          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8341          * as nobody else will be looking for them.
8342          */
8343         do {
8344                 if (ctx->rings)
8345                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8346                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8347         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8348         io_ring_ctx_free(ctx);
8349 }
8350
8351 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8352 {
8353         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8354         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8355         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8356
8357         io_kill_timeouts(ctx, NULL);
8358         io_poll_remove_all(ctx, NULL);
8359
8360         if (ctx->io_wq)
8361                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
8362
8363         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8364         if (ctx->rings)
8365                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8366         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8367         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
8368
8369         /*
8370          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
8371          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
8372          * spurious failure in setting up a new ring.
8373          */
8374         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
8375                          ACCT_LOCKED);
8376
8377         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8378         /*
8379          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8380          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8381          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8382          * over using system_wq.
8383          */
8384         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8385 }
8386
8387 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8388 {
8389         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8390
8391         file->private_data = NULL;
8392         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8393         return 0;
8394 }
8395
8396 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
8397 {
8398         struct files_struct *files = data;
8399
8400         return !files || ((work->flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
8401                                 work->identity->files == files);
8402 }
8403
8404 /*
8405  * Returns true if 'preq' is the link parent of 'req'
8406  */
8407 static bool io_match_link(struct io_kiocb *preq, struct io_kiocb *req)
8408 {
8409         struct io_kiocb *link;
8410
8411         if (!(preq->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
8412                 return false;
8413
8414         list_for_each_entry(link, &preq->link_list, link_list) {
8415                 if (link == req)
8416                         return true;
8417         }
8418
8419         return false;
8420 }
8421
8422 static bool io_match_link_files(struct io_kiocb *req,
8423                                 struct files_struct *files)
8424 {
8425         struct io_kiocb *link;
8426
8427         if (io_match_files(req, files))
8428                 return true;
8429         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD) {
8430                 list_for_each_entry(link, &req->link_list, link_list) {
8431                         if (io_match_files(link, files))
8432                                 return true;
8433                 }
8434         }
8435         return false;
8436 }
8437
8438 /*
8439  * We're looking to cancel 'req' because it's holding on to our files, but
8440  * 'req' could be a link to another request. See if it is, and cancel that
8441  * parent request if so.
8442  */
8443 static bool io_poll_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8444 {
8445         struct hlist_node *tmp;
8446         struct io_kiocb *preq;
8447         bool found = false;
8448         int i;
8449
8450         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8451         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8452                 struct hlist_head *list;
8453
8454                 list = &ctx->cancel_hash[i];
8455                 hlist_for_each_entry_safe(preq, tmp, list, hash_node) {
8456                         found = io_match_link(preq, req);
8457                         if (found) {
8458                                 io_poll_remove_one(preq);
8459                                 break;
8460                         }
8461                 }
8462         }
8463         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8464         return found;
8465 }
8466
8467 static bool io_timeout_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx,
8468                                    struct io_kiocb *req)
8469 {
8470         struct io_kiocb *preq;
8471         bool found = false;
8472
8473         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8474         list_for_each_entry(preq, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8475                 found = io_match_link(preq, req);
8476                 if (found) {
8477                         __io_timeout_cancel(preq);
8478                         break;
8479                 }
8480         }
8481         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8482         return found;
8483 }
8484
8485 static bool io_cancel_link_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8486 {
8487         return io_match_link(container_of(work, struct io_kiocb, work), data);
8488 }
8489
8490 static void io_attempt_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8491 {
8492         enum io_wq_cancel cret;
8493
8494         /* cancel this particular work, if it's running */
8495         cret = io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &req->work);
8496         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8497                 return;
8498
8499         /* find links that hold this pending, cancel those */
8500         cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_link_cb, req, true);
8501         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8502                 return;
8503
8504         /* if we have a poll link holding this pending, cancel that */
8505         if (io_poll_remove_link(ctx, req))
8506                 return;
8507
8508         /* final option, timeout link is holding this req pending */
8509         io_timeout_remove_link(ctx, req);
8510 }
8511
8512 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8513                                   struct files_struct *files)
8514 {
8515         struct io_defer_entry *de = NULL;
8516         LIST_HEAD(list);
8517
8518         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8519         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8520                 if (io_match_link_files(de->req, files)) {
8521                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8522                         break;
8523                 }
8524         }
8525         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8526
8527         while (!list_empty(&list)) {
8528                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8529                 list_del_init(&de->list);
8530                 req_set_fail_links(de->req);
8531                 io_put_req(de->req);
8532                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8533                 kfree(de);
8534         }
8535 }
8536
8537 /*
8538  * Returns true if we found and killed one or more files pinning requests
8539  */
8540 static bool io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8541                                   struct files_struct *files)
8542 {
8543         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
8544                 return false;
8545
8546         io_cancel_defer_files(ctx, files);
8547         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
8548         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
8549
8550         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8551                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
8552                 DEFINE_WAIT(wait);
8553
8554                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8555                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
8556                         if (files && (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
8557                             req->work.identity->files != files)
8558                                 continue;
8559                         /* req is being completed, ignore */
8560                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
8561                                 continue;
8562                         cancel_req = req;
8563                         break;
8564                 }
8565                 if (cancel_req)
8566                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
8567                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8568                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8569
8570                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
8571                 if (!cancel_req)
8572                         break;
8573                 /* cancel this request, or head link requests */
8574                 io_attempt_cancel(ctx, cancel_req);
8575                 io_put_req(cancel_req);
8576                 /* cancellations _may_ trigger task work */
8577                 io_run_task_work();
8578                 schedule();
8579                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
8580         }
8581
8582         return true;
8583 }
8584
8585 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8586 {
8587         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8588         struct task_struct *task = data;
8589
8590         return io_task_match(req, task);
8591 }
8592
8593 static bool __io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8594                                             struct task_struct *task,
8595                                             struct files_struct *files)
8596 {
8597         bool ret;
8598
8599         ret = io_uring_cancel_files(ctx, files);
8600         if (!files) {
8601                 enum io_wq_cancel cret;
8602
8603                 cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, task, true);
8604                 if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8605                         ret = true;
8606
8607                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8608                 if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8609                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8610                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8611                                 ret = true;
8612                         }
8613                 }
8614
8615                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task);
8616                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task);
8617         }
8618
8619         return ret;
8620 }
8621
8622 /*
8623  * We need to iteratively cancel requests, in case a request has dependent
8624  * hard links. These persist even for failure of cancelations, hence keep
8625  * looping until none are found.
8626  */
8627 static void io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8628                                           struct files_struct *files)
8629 {
8630         struct task_struct *task = current;
8631
8632         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data)
8633                 task = ctx->sq_data->thread;
8634
8635         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8636
8637         while (__io_uring_cancel_task_requests(ctx, task, files)) {
8638                 io_run_task_work();
8639                 cond_resched();
8640         }
8641 }
8642
8643 /*
8644  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8645  */
8646 static int io_uring_add_task_file(struct file *file)
8647 {
8648         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8649
8650         if (unlikely(!tctx)) {
8651                 int ret;
8652
8653                 ret = io_uring_alloc_task_context(current);
8654                 if (unlikely(ret))
8655                         return ret;
8656                 tctx = current->io_uring;
8657         }
8658         if (tctx->last != file) {
8659                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8660
8661                 if (!old) {
8662                         get_file(file);
8663                         xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)file, file, GFP_KERNEL);
8664                 }
8665                 tctx->last = file;
8666         }
8667
8668         return 0;
8669 }
8670
8671 /*
8672  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8673  */
8674 static void io_uring_del_task_file(struct file *file)
8675 {
8676         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8677
8678         if (tctx->last == file)
8679                 tctx->last = NULL;
8680         file = xa_erase(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8681         if (file)
8682                 fput(file);
8683 }
8684
8685 /*
8686  * Drop task note for this file if we're the only ones that hold it after
8687  * pending fput()
8688  */
8689 static void io_uring_attempt_task_drop(struct file *file)
8690 {
8691         if (!current->io_uring)
8692                 return;
8693         /*
8694          * fput() is pending, will be 2 if the only other ref is our potential
8695          * task file note. If the task is exiting, drop regardless of count.
8696          */
8697         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING) ||
8698             atomic_long_read(&file->f_count) == 2)
8699                 io_uring_del_task_file(file);
8700 }
8701
8702 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8703 {
8704         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8705         struct file *file;
8706         unsigned long index;
8707
8708         /* make sure overflow events are dropped */
8709         tctx->in_idle = true;
8710
8711         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
8712                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8713
8714                 io_uring_cancel_task_requests(ctx, files);
8715                 if (files)
8716                         io_uring_del_task_file(file);
8717         }
8718 }
8719
8720 /*
8721  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
8722  * requests.
8723  */
8724 void __io_uring_task_cancel(void)
8725 {
8726         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8727         DEFINE_WAIT(wait);
8728         s64 inflight;
8729
8730         /* make sure overflow events are dropped */
8731         tctx->in_idle = true;
8732
8733         do {
8734                 /* read completions before cancelations */
8735                 inflight = percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8736                 if (!inflight)
8737                         break;
8738                 __io_uring_files_cancel(NULL);
8739
8740                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8741
8742                 /*
8743                  * If we've seen completions, retry. This avoids a race where
8744                  * a completion comes in before we did prepare_to_wait().
8745                  */
8746                 if (inflight != percpu_counter_sum(&tctx->inflight))
8747                         continue;
8748                 schedule();
8749         } while (1);
8750
8751         finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8752         tctx->in_idle = false;
8753 }
8754
8755 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
8756 {
8757         io_uring_attempt_task_drop(file);
8758         return 0;
8759 }
8760
8761 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
8762                                             loff_t pgoff, size_t sz)
8763 {
8764         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8765         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
8766         struct page *page;
8767         void *ptr;
8768
8769         switch (offset) {
8770         case IORING_OFF_SQ_RING:
8771         case IORING_OFF_CQ_RING:
8772                 ptr = ctx->rings;
8773                 break;
8774         case IORING_OFF_SQES:
8775                 ptr = ctx->sq_sqes;
8776                 break;
8777         default:
8778                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8779         }
8780
8781         page = virt_to_head_page(ptr);
8782         if (sz > page_size(page))
8783                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8784
8785         return ptr;
8786 }
8787
8788 #ifdef CONFIG_MMU
8789
8790 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8791 {
8792         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
8793         unsigned long pfn;
8794         void *ptr;
8795
8796         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
8797         if (IS_ERR(ptr))
8798                 return PTR_ERR(ptr);
8799
8800         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
8801         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
8802 }
8803
8804 #else /* !CONFIG_MMU */
8805
8806 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8807 {
8808         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
8809 }
8810
8811 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
8812 {
8813         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
8814 }
8815
8816 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
8817         unsigned long addr, unsigned long len,
8818         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
8819 {
8820         void *ptr;
8821
8822         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
8823         if (IS_ERR(ptr))
8824                 return PTR_ERR(ptr);
8825
8826         return (unsigned long) ptr;
8827 }
8828
8829 #endif /* !CONFIG_MMU */
8830
8831 static void io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
8832 {
8833         DEFINE_WAIT(wait);
8834
8835         do {
8836                 if (!io_sqring_full(ctx))
8837                         break;
8838
8839                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
8840
8841                 if (!io_sqring_full(ctx))
8842                         break;
8843
8844                 schedule();
8845         } while (!signal_pending(current));
8846
8847         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
8848 }
8849
8850 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
8851                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
8852                 size_t, sigsz)
8853 {
8854         struct io_ring_ctx *ctx;
8855         long ret = -EBADF;
8856         int submitted = 0;
8857         struct fd f;
8858
8859         io_run_task_work();
8860
8861         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
8862                         IORING_ENTER_SQ_WAIT))
8863                 return -EINVAL;
8864
8865         f = fdget(fd);
8866         if (!f.file)
8867                 return -EBADF;
8868
8869         ret = -EOPNOTSUPP;
8870         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8871                 goto out_fput;
8872
8873         ret = -ENXIO;
8874         ctx = f.file->private_data;
8875         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
8876                 goto out_fput;
8877
8878         ret = -EBADFD;
8879         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
8880                 goto out;
8881
8882         /*
8883          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
8884          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
8885          * we were asked to.
8886          */
8887         ret = 0;
8888         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8889                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
8890                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
8891                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
8892                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
8893                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT)
8894                         io_sqpoll_wait_sq(ctx);
8895                 submitted = to_submit;
8896         } else if (to_submit) {
8897                 ret = io_uring_add_task_file(f.file);
8898                 if (unlikely(ret))
8899                         goto out;
8900                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8901                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
8902                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8903
8904                 if (submitted != to_submit)
8905                         goto out;
8906         }
8907         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
8908                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
8909
8910                 /*
8911                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
8912                  * space applications don't need to do io completion events
8913                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
8914                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
8915                  */
8916                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
8917                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8918                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
8919                 } else {
8920                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
8921                 }
8922         }
8923
8924 out:
8925         percpu_ref_put(&ctx->refs);
8926 out_fput:
8927         fdput(f);
8928         return submitted ? submitted : ret;
8929 }
8930
8931 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8932 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
8933 {
8934         const struct cred *cred = p;
8935         struct seq_file *m = data;
8936         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
8937         struct group_info *gi;
8938         kernel_cap_t cap;
8939         unsigned __capi;
8940         int g;
8941
8942         seq_printf(m, "%5d\n", id);
8943         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
8944         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
8945         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
8946         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
8947         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
8948         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
8949         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
8950         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
8951         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
8952         gi = cred->group_info;
8953         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
8954                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
8955                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
8956         }
8957         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
8958         cap = cred->cap_effective;
8959         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
8960                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
8961         seq_putc(m, '\n');
8962         return 0;
8963 }
8964
8965 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
8966 {
8967         struct io_sq_data *sq = NULL;
8968         bool has_lock;
8969         int i;
8970
8971         /*
8972          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
8973          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
8974          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
8975          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
8976          */
8977         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
8978
8979         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
8980                 sq = ctx->sq_data;
8981
8982         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
8983         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
8984         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
8985         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
8986                 struct fixed_file_table *table;
8987                 struct file *f;
8988
8989                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
8990                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
8991                 if (f)
8992                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
8993                 else
8994                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
8995         }
8996         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
8997         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8998                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
8999
9000                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9001                                                 (unsigned int) buf->len);
9002         }
9003         if (has_lock && !idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
9004                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9005                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
9006         }
9007         seq_printf(m, "PollList:\n");
9008         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9009         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9010                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9011                 struct io_kiocb *req;
9012
9013                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9014                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9015                                         req->task->task_works != NULL);
9016         }
9017         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9018         if (has_lock)
9019                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9020 }
9021
9022 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9023 {
9024         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9025
9026         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9027                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9028                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9029         }
9030 }
9031 #endif
9032
9033 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9034         .release        = io_uring_release,
9035         .flush          = io_uring_flush,
9036         .mmap           = io_uring_mmap,
9037 #ifndef CONFIG_MMU
9038         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9039         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9040 #endif
9041         .poll           = io_uring_poll,
9042         .fasync         = io_uring_fasync,
9043 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9044         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9045 #endif
9046 };
9047
9048 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9049                                   struct io_uring_params *p)
9050 {
9051         struct io_rings *rings;
9052         size_t size, sq_array_offset;
9053
9054         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9055         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9056         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9057
9058         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9059         if (size == SIZE_MAX)
9060                 return -EOVERFLOW;
9061
9062         rings = io_mem_alloc(size);
9063         if (!rings)
9064                 return -ENOMEM;
9065
9066         ctx->rings = rings;
9067         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9068         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9069         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9070         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9071         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9072         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9073         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9074
9075         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9076         if (size == SIZE_MAX) {
9077                 io_mem_free(ctx->rings);
9078                 ctx->rings = NULL;
9079                 return -EOVERFLOW;
9080         }
9081
9082         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9083         if (!ctx->sq_sqes) {
9084                 io_mem_free(ctx->rings);
9085                 ctx->rings = NULL;
9086                 return -ENOMEM;
9087         }
9088
9089         return 0;
9090 }
9091
9092 /*
9093  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9094  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9095  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9096  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9097  */
9098 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
9099 {
9100         struct file *file;
9101         int ret;
9102
9103 #if defined(CONFIG_UNIX)
9104         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9105                                 &ctx->ring_sock);
9106         if (ret)
9107                 return ret;
9108 #endif
9109
9110         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9111         if (ret < 0)
9112                 goto err;
9113
9114         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9115                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9116         if (IS_ERR(file)) {
9117 err_fd:
9118                 put_unused_fd(ret);
9119                 ret = PTR_ERR(file);
9120                 goto err;
9121         }
9122
9123 #if defined(CONFIG_UNIX)
9124         ctx->ring_sock->file = file;
9125 #endif
9126         if (unlikely(io_uring_add_task_file(file))) {
9127                 file = ERR_PTR(-ENOMEM);
9128                 goto err_fd;
9129         }
9130         fd_install(ret, file);
9131         return ret;
9132 err:
9133 #if defined(CONFIG_UNIX)
9134         sock_release(ctx->ring_sock);
9135         ctx->ring_sock = NULL;
9136 #endif
9137         return ret;
9138 }
9139
9140 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9141                            struct io_uring_params __user *params)
9142 {
9143         struct user_struct *user = NULL;
9144         struct io_ring_ctx *ctx;
9145         bool limit_mem;
9146         int ret;
9147
9148         if (!entries)
9149                 return -EINVAL;
9150         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9151                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9152                         return -EINVAL;
9153                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9154         }
9155
9156         /*
9157          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9158          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9159          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9160          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9161          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9162          * of CQ ring entries manually.
9163          */
9164         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9165         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9166                 /*
9167                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9168                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9169                  * any cq vs sq ring sizing.
9170                  */
9171                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9172                         return -EINVAL;
9173                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9174                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9175                                 return -EINVAL;
9176                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9177                 }
9178                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9179         } else {
9180                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9181         }
9182
9183         user = get_uid(current_user());
9184         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
9185
9186         if (limit_mem) {
9187                 ret = __io_account_mem(user,
9188                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
9189                 if (ret) {
9190                         free_uid(user);
9191                         return ret;
9192                 }
9193         }
9194
9195         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9196         if (!ctx) {
9197                 if (limit_mem)
9198                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
9199                                                                 p->cq_entries));
9200                 free_uid(user);
9201                 return -ENOMEM;
9202         }
9203         ctx->compat = in_compat_syscall();
9204         ctx->user = user;
9205         ctx->creds = get_current_cred();
9206 #ifdef CONFIG_AUDIT
9207         ctx->loginuid = current->loginuid;
9208         ctx->sessionid = current->sessionid;
9209 #endif
9210         ctx->sqo_task = get_task_struct(current);
9211
9212         /*
9213          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9214          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9215          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9216          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9217          */
9218         mmgrab(current->mm);
9219         ctx->mm_account = current->mm;
9220
9221 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
9222         /*
9223          * The sq thread will belong to the original cgroup it was inited in.
9224          * If the cgroup goes offline (e.g. disabling the io controller), then
9225          * issued bios will be associated with the closest cgroup later in the
9226          * block layer.
9227          */
9228         rcu_read_lock();
9229         ctx->sqo_blkcg_css = blkcg_css();
9230         ret = css_tryget_online(ctx->sqo_blkcg_css);
9231         rcu_read_unlock();
9232         if (!ret) {
9233                 /* don't init against a dying cgroup, have the user try again */
9234                 ctx->sqo_blkcg_css = NULL;
9235                 ret = -ENODEV;
9236                 goto err;
9237         }
9238 #endif
9239
9240         /*
9241          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
9242          * the descriptor is installed, it can get closed at any time. Also
9243          * do this before hitting the general error path, as ring freeing
9244          * will un-account as well.
9245          */
9246         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
9247                        ACCT_LOCKED);
9248         ctx->limit_mem = limit_mem;
9249
9250         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9251         if (ret)
9252                 goto err;
9253
9254         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9255         if (ret)
9256                 goto err;
9257
9258         if (!(p->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9259                 io_sq_offload_start(ctx);
9260
9261         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9262         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9263         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9264         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9265         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9266         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9267         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9268         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9269
9270         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9271         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9272         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9273         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9274         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9275         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9276         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9277         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9278
9279         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9280                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9281                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9282                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
9283
9284         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9285                 ret = -EFAULT;
9286                 goto err;
9287         }
9288
9289         /*
9290          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9291          * having closed it before we finish setup
9292          */
9293         ret = io_uring_get_fd(ctx);
9294         if (ret < 0)
9295                 goto err;
9296
9297         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9298         return ret;
9299 err:
9300         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9301         return ret;
9302 }
9303
9304 /*
9305  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9306  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9307  * params structure passed in.
9308  */
9309 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9310 {
9311         struct io_uring_params p;
9312         int i;
9313
9314         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9315                 return -EFAULT;
9316         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9317                 if (p.resv[i])
9318                         return -EINVAL;
9319         }
9320
9321         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9322                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9323                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9324                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9325                 return -EINVAL;
9326
9327         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9328 }
9329
9330 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9331                 struct io_uring_params __user *, params)
9332 {
9333         return io_uring_setup(entries, params);
9334 }
9335
9336 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9337 {
9338         struct io_uring_probe *p;
9339         size_t size;
9340         int i, ret;
9341
9342         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9343         if (size == SIZE_MAX)
9344                 return -EOVERFLOW;
9345         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9346         if (!p)
9347                 return -ENOMEM;
9348
9349         ret = -EFAULT;
9350         if (copy_from_user(p, arg, size))
9351                 goto out;
9352         ret = -EINVAL;
9353         if (memchr_inv(p, 0, size))
9354                 goto out;
9355
9356         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9357         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9358                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9359
9360         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9361                 p->ops[i].op = i;
9362                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9363                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9364         }
9365         p->ops_len = i;
9366
9367         ret = 0;
9368         if (copy_to_user(arg, p, size))
9369                 ret = -EFAULT;
9370 out:
9371         kfree(p);
9372         return ret;
9373 }
9374
9375 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9376 {
9377         struct io_identity *id;
9378         int ret;
9379
9380         id = kmalloc(sizeof(*id), GFP_KERNEL);
9381         if (unlikely(!id))
9382                 return -ENOMEM;
9383
9384         io_init_identity(id);
9385         id->creds = get_current_cred();
9386
9387         ret = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, id, 1, USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
9388         if (ret < 0) {
9389                 put_cred(id->creds);
9390                 kfree(id);
9391         }
9392         return ret;
9393 }
9394
9395 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9396 {
9397         struct io_identity *iod;
9398
9399         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
9400         if (iod) {
9401                 put_cred(iod->creds);
9402                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
9403                         kfree(iod);
9404                 return 0;
9405         }
9406
9407         return -EINVAL;
9408 }
9409
9410 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9411                                     unsigned int nr_args)
9412 {
9413         struct io_uring_restriction *res;
9414         size_t size;
9415         int i, ret;
9416
9417         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9418         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9419                 return -EBADFD;
9420
9421         /* We allow only a single restrictions registration */
9422         if (ctx->restrictions.registered)
9423                 return -EBUSY;
9424
9425         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9426                 return -EINVAL;
9427
9428         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9429         if (size == SIZE_MAX)
9430                 return -EOVERFLOW;
9431
9432         res = memdup_user(arg, size);
9433         if (IS_ERR(res))
9434                 return PTR_ERR(res);
9435
9436         ret = 0;
9437
9438         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9439                 switch (res[i].opcode) {
9440                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9441                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9442                                 ret = -EINVAL;
9443                                 goto out;
9444                         }
9445
9446                         __set_bit(res[i].register_op,
9447                                   ctx->restrictions.register_op);
9448                         break;
9449                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9450                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9451                                 ret = -EINVAL;
9452                                 goto out;
9453                         }
9454
9455                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9456                         break;
9457                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9458                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9459                         break;
9460                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9461                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9462                         break;
9463                 default:
9464                         ret = -EINVAL;
9465                         goto out;
9466                 }
9467         }
9468
9469 out:
9470         /* Reset all restrictions if an error happened */
9471         if (ret != 0)
9472                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9473         else
9474                 ctx->restrictions.registered = true;
9475
9476         kfree(res);
9477         return ret;
9478 }
9479
9480 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9481 {
9482         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9483                 return -EBADFD;
9484
9485         if (ctx->restrictions.registered)
9486                 ctx->restricted = 1;
9487
9488         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9489
9490         io_sq_offload_start(ctx);
9491
9492         return 0;
9493 }
9494
9495 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9496 {
9497         switch (op) {
9498         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9499         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9500         case IORING_REGISTER_PROBE:
9501         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9502         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9503                 return false;
9504         default:
9505                 return true;
9506         }
9507 }
9508
9509 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9510                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9511         __releases(ctx->uring_lock)
9512         __acquires(ctx->uring_lock)
9513 {
9514         int ret;
9515
9516         /*
9517          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9518          * someone else killed the ctx or is already going through
9519          * io_uring_register().
9520          */
9521         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9522                 return -ENXIO;
9523
9524         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9525                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9526
9527                 /*
9528                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9529                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9530                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9531                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9532                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9533                  * after we've killed the percpu ref.
9534                  */
9535                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9536                 do {
9537                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9538                         if (!ret)
9539                                 break;
9540                         ret = io_run_task_work_sig();
9541                         if (ret < 0)
9542                                 break;
9543                 } while (1);
9544
9545                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9546
9547                 if (ret) {
9548                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9549                         goto out_quiesce;
9550                 }
9551         }
9552
9553         if (ctx->restricted) {
9554                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9555                         ret = -EINVAL;
9556                         goto out;
9557                 }
9558
9559                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9560                         ret = -EACCES;
9561                         goto out;
9562                 }
9563         }
9564
9565         switch (opcode) {
9566         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9567                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
9568                 break;
9569         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9570                 ret = -EINVAL;
9571                 if (arg || nr_args)
9572                         break;
9573                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
9574                 break;
9575         case IORING_REGISTER_FILES:
9576                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9577                 break;
9578         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9579                 ret = -EINVAL;
9580                 if (arg || nr_args)
9581                         break;
9582                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9583                 break;
9584         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9585                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9586                 break;
9587         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9588         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9589                 ret = -EINVAL;
9590                 if (nr_args != 1)
9591                         break;
9592                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9593                 if (ret)
9594                         break;
9595                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9596                         ctx->eventfd_async = 1;
9597                 else
9598                         ctx->eventfd_async = 0;
9599                 break;
9600         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9601                 ret = -EINVAL;
9602                 if (arg || nr_args)
9603                         break;
9604                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9605                 break;
9606         case IORING_REGISTER_PROBE:
9607                 ret = -EINVAL;
9608                 if (!arg || nr_args > 256)
9609                         break;
9610                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9611                 break;
9612         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9613                 ret = -EINVAL;
9614                 if (arg || nr_args)
9615                         break;
9616                 ret = io_register_personality(ctx);
9617                 break;
9618         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9619                 ret = -EINVAL;
9620                 if (arg)
9621                         break;
9622                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9623                 break;
9624         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9625                 ret = -EINVAL;
9626                 if (arg || nr_args)
9627                         break;
9628                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9629                 break;
9630         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9631                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9632                 break;
9633         default:
9634                 ret = -EINVAL;
9635                 break;
9636         }
9637
9638 out:
9639         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9640                 /* bring the ctx back to life */
9641                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9642 out_quiesce:
9643                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9644         }
9645         return ret;
9646 }
9647
9648 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9649                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9650 {
9651         struct io_ring_ctx *ctx;
9652         long ret = -EBADF;
9653         struct fd f;
9654
9655         f = fdget(fd);
9656         if (!f.file)
9657                 return -EBADF;
9658
9659         ret = -EOPNOTSUPP;
9660         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9661                 goto out_fput;
9662
9663         ctx = f.file->private_data;
9664
9665         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9666         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9667         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9668         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9669                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9670 out_fput:
9671         fdput(f);
9672         return ret;
9673 }
9674
9675 static int __init io_uring_init(void)
9676 {
9677 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9678         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9679         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9680 } while (0)
9681
9682 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9683         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9684         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9685         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9686         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9687         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9688         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9689         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9690         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9691         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9692         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9693         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9694         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9695         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9696         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9697         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9698         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9699         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9700         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9701         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9702         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9703         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9704         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9705         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9706         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9707         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9708         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9709         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9710         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9711         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9712         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9713
9714         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9715         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9716         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
9717         return 0;
9718 };
9719 __initcall(io_uring_init);